KR101551103B1 - 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛 - Google Patents

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KR101551103B1 KR1020140085867A KR20140085867A KR101551103B1 KR 101551103 B1 KR101551103 B1 KR 101551103B1 KR 1020140085867 A KR1020140085867 A KR 1020140085867A KR 20140085867 A KR20140085867 A KR 20140085867A KR 101551103 B1 KR101551103 B1 KR 101551103B1
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현대자동차주식회사
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Abstract

플로어의 전방부에 하단이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동되는 윈드실드파트; 돔 형상으로써 객실을 구성하고, 하단이 플로어에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동되는 리어캐빈파트; 후단이 리어캐빈파트와 힌지결합되고, 전단부에 차량 길이방향으로 장홀의 슬롯이 형성된 루프파트; 슬롯의 단부측에 마련된 모터, 슬롯을 따라 연장된 볼스크류 및 볼스크류에 체결되어 슬롯을 따라 슬라이딩되는 볼너트로 구성된 선형구동부; 및 전단이 윈드실드파트의 상단과 힌지결합되고 후단이 선형구동부의 볼너트에 힌지핀으로 연결된 연결링크;를 포함하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛이 소개된다.

Description

폴딩이 가능한 차량의 링크유닛 {LINK UNIT FOR FOLDABLE VEHICLE}
본 발명은 주차시 폴딩에 의해 공간을 최소한으로 차지하고, 전개시에는 완전한 차체를 이루도록 할 수 있는 신개념의 폴딩이 가능한 차량에 적용되는 링크유닛에 관한 것이다.
최근 전기자동차 등이 등장하면서 1인 위주의 초소형 자동차들이 컨셉으로 등장하기 시작하였다.
이러한 차량들은 폴딩 또는 언폴딩이 가능하도록 함으로써 장기 주차시 주차공간을 최소한으로 차지하도록 설계되고 있다.
그러나 이러한 종래의 폴딩 차량들의 경우 휠베이스의 가변이 어려워 폴딩이 되더라도 공간을 많이 차지하였고, 루프나 리어측이 완전히 폴딩되지 않아 전체 길이가 폴딩시에도 최소화되지 못하였으며, 특히, 루프나 리어측이 폴딩되더라도 폴딩시에는 오히려 차량의 전고가 증대되어 협소한 높이의 주차공간에는 주차가 어렵고, 폴딩시 상방으로 돌출되어 미관상 매우 어색한 문제가 있었다.
따라서, 휠베이스의 최대한 축소와 함께 루프 및 리어가 완전히 폴딩되면서 전고 또한 증대되지 않도록 하는 폴딩 구조가 필요하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2014-0029836 A
본 발명은 주차시 폴딩에 의해 공간을 최소한으로 차지하고, 전개시에는 완전한 차체를 이루도록 할 수 있는 신개념의 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛은, 플로어의 전방부에 하단이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동되는 윈드실드파트; 돔 형상으로써 객실을 구성하고, 하단이 플로어에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동되는 리어캐빈파트; 후단이 리어캐빈파트와 힌지결합되고, 전단부에 차량 길이방향으로 장홀의 슬롯이 형성된 루프파트; 슬롯의 단부측에 마련된 모터, 슬롯을 따라 연장된 볼스크류 및 볼스크류에 체결되어 슬롯을 따라 슬라이딩되는 볼너트로 구성된 선형구동부; 및 전단이 윈드실드파트의 상단과 힌지결합되고 후단이 선형구동부의 볼너트에 힌지핀으로 연결된 연결링크;를 포함한다.
윈드실드파트의 하단에는 전방구동부가 마련되어 윈드실드파트가 전후방향으로 회전되며 폴딩 또는 전개될 수 있다.
선형구동부의 모터는 슬롯의 후방에 배치되며, 볼스크류는 모터로부터 슬롯을 따라 연장되어 슬롯의 전방에 단부가 고정될 수 있다.
차량의 전개시에는 볼너트가 모터측으로 이동되도록 모터를 제어하고, 차량의 폴딩시에는 볼너트가 모터 반대측으로 이동되도록 모터를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
제어부는 폴딩 작동에 따라 윈드실드파트가 차량의 후방으로 회동될 경우 볼너트가 모터 반대측으로 이동되도록 모터를 제어함으로써 연결링크가 수직방향으로 유지되도록 하고 루프파트가 연결링크에 의해 지지되며 윈드실드파트와 간격을 유지하도록 할 수 있다.
제어부는 전개 작동에 따라 루프파트가 차량의 후방으로 이동될 경우 볼너트가 모터측으로 이동되도록 모터를 제어함으로써 연결링크가 수직방향으로 유지되도록 하고 루프파트가 연결링크에 의해 지지되며 윈드실드파트와 간격을 유지하도록 할 수 있다.
선형구동부의 볼너트는 슬롯에 위치되어 슬롯에 가이드되며 슬롯을 따라 슬라이딩될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛에 따르면, 주차시 기존 1대의 주차공간에 최대 4대의 차량 주차가 가능함으로써 도심지에서 최적의 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 좁은 공간에서 국부적인 폴딩이 가능하여 휠베이스를 감축시비고, 그에 따라 회전반경을 축소시킴으로써 운전이 용이해진다.
그리고, 주차시 전고가 낮아짐으로써 지붕이 낮은 지점에도 충분히 주차가 가능한 장점이 있다.
특히, 캐빈과 루프의 폴딩시 서로 간섭이 이루어지지 않도록 하는 장점이 있다.
도 1 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 전체적인 작동과정을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 윈드실드파트가 작동하는 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛을 나타낸 도면.
도 7 내지 12는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛의 작동과정을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1 내지 4는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 전체적인 작동과정을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 윈드실드파트가 작동하는 구조를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛을 나타낸 도면이고, 도 7 내지 12는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛의 작동과정을 나타낸 도면이다.
먼저 도 1 내지 5를 통하여 본 발명이 적용되는 차량에 관하여 전반적으로 살펴본다.
본 발명에 따른 폴딩이 가능한 차량은, 전륜(110)이 구비된 전방플로어(100) 및 후륜(210)이 구비된 후방플로어(200)로 구성되고, 전방플로어(100)와 후방플로어(200)는 서로 슬라이딩에 의해 중첩 또는 연장됨으로써 차량의 휠베이스가 신장 또는 수축되도록 하는 플로어파트(F); 윈드실스글래스(401)가 구비되며, 전방플로어(100)의 전방부에 하단(420)이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동되는 윈드실드파트(400); 돔 형상으로써 차량 후방에 위치되어 객실을 구성하고, 하단이 플로어파트(F)에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동되는 리어캐빈파트(500); 및 전단이 윈드실드파트(400)의 상단과 힌지결합되고 후단이 리어캐빈파트(500)의 상단부와 힌지결합된 링크구조로서, 윈드실드파트(400) 및 리어캐빈파트(500)가 차량 내측방향으로 폴딩되는 경우에는 차량 내부에 위치되고, 윈드실드파트(400) 및 리어캐빈파트(500)가 차량 외측으로 전개되는 경우에는 외부에 노출되어 차량의 루프를 구성하는 루프파트(600);를 포함한다.
플로어파트(F)는 전륜(110)이 구비된 전방플로어(100) 및 후륜(210)이 구비된 후방플로어(200)로 구성된다. 전방플로어(100)와 후방플로어는 서로 슬라이딩에 의해 중첩 또는 연장됨으로써 차량의 휠베이스가 신장 또는 수축되도록 한다.
그리고, 전방플로어(100)에는 일반적인 차량과 같이 윈드실스글래스(401)가 구비된다. 윈드실드글래스(401)는 윈드실드파트(400)에 설치되며, 윈드실드파트(400)는 전방플로어(100)의 전방부에 하단이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동되도록 한다. 이에 따라 차량의 폴딩시에는 윈드실드가 후방으로 폴딩되도록 하고 전개시 전방으로 전개되어 차량 주행이 가능하도록 한다.
또한, 리어캐빈파트(500)는 돔 형상으로써 차량 후방에 위치되어 객실을 구성하는데, 이는 하단이 전방플로어(100) 또는 후방플로어(200)의 플로어파트(F)에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동되도록 한다. 이하의 실시예에서는 리어캐빈파트(500)가 전방플로어(100)의 후방부에 결합된 상태를 나타낸다.
그리고 전단이 윈드실드파트(400)의 상단과 힌지결합되고 후단이 리어캐빈파트(500)의 상단부와 힌지결합된 링크구조로서 루프파트(600)가 마련된다. 루프파트(600)는 윈드실드파트(400)의 폴딩시 윈드실드파트(400)와 함께 접혀지며 리어캐빈파트(500)의 내부 공간을 향한다. 그리고 리어캐빈파트(500)가 차량 내측방향으로 폴딩되는 경우에는 윈드실드파트(400)와 루프파트(600)가 함께 차량 내부 즉, 리어캐빈파트(500)의 내부공간에 위치되고, 윈드실드파트(400) 및 리어캐빈파트(500)가 차량 외측으로 전개되는 경우에는 루프파트(600)도 외부에 노출되어 차량의 루프를 구성하도록 한다.
이에 따라 본 발명의 폴딩이 가능한 차량은 휠베이스가 신장 및 수축되며, 휠베이스의 수축시에는 윈드실드와 루프 구성이 캐빈 구성의 내부로 삽입되고 캐빈 구성 또한 차량을 덮도록 회전됨으로써 길이방향의 공간축소는 물론 상하방향의 공간축소도 함께 구현 가능하게 되는 것이다.
도 1 내지 4는 폴딩의 과정을 나타낸 것으로서, 먼저 도 2와 같이 윈드실드파트(400)가 폴딩되고 그에 따라 루프파트(600)도 내부로 주저앉는다. 여기서, 윈드실드파트(400)의 폴딩시에는 윈드실드파트(400)와 루프파트(600)가 예각을 이루도록 굽혀져 윈드실드파트(400)와 루프파트(600)가 만나는 꼭지점이 리어캐빈파트(500)를 향하도록 폴딩될 수 있다.
그 후 도 3과 같이 리어캐빈파트(500)가 전방으로 회전되며 윈드실드파트(400)와 루프파트(600)를 함께 덮고 동시에 후방플로어(200)는 후륜(210)의 구동을 통해 전방으로 슬라이딩되며 전방플로어(100)와 중첩되어 휠베이스가 축소되는 것이다. 여기서, 후방구동부(540)는 리어캐빈파트(500)를 차량 전후방향으로 회동시키도록 한다. 그리고 후륜구동부는 차량의 폴딩시 후륜(210)을 구동시켜 후방플로어(200)가 전방플로어(100)측으로 슬라이딩되며 휠베이스가 수축되도록 한다.
그리고 최종적으로는 도 4와 같은 형태로 폴딩이 완료되어 길이방향 및 수직방향으로의 공간이 축소되는 것이다. 전개시에는 이러한 과정을 역으로 수행하여 차량을 전개할 수 있게 된다.
한편, 도 5와 같이 전방구동부(410)는 윈드실드파트(400)를 차량 전후방향으로 회동시키도록 하는데, 구체적으로, 전방구동부(410)는 하단이 전방플로어(100)에 결합되고 상단이 윈드실드파트(400)에 결합되어 윈드실드파트(400)를 당기거나 밀어줌으로써 윈드실드파트(400)가 회동되도록 하는 리니어액추에이터일 수 있다.
즉, 윈드실드파트(400)를 차량 전후방향으로 회동시키는 전방구동부(410), 리어캐빈파트(500)를 차량 전후방향으로 회동시키는 후방구동부(540) 및 차량의 폴딩시 후륜(210)을 구동시켜 후방플로어(200)가 전방플로어(100)측으로 슬라이딩되며 휠베이스가 수축되도록 하는 후륜구동부가 구비되고, 차량의 폴딩시에는 전방구동부(410)를 먼저 구동하여 윈드실드파트(400)와 루프파트(600)를 차량 내측으로 굽힌 후 후방구동부(540)와 후륜구동부를 구동하여 폴딩하는 것이다. 그리고 후방구동부(540)의 구동시에는 리어캐빈파트(500) 내측 객실공간으로 윈드실드파트(400) 및 루프파트(600)가 수납될 수 있다.
한편, 후방구동부(540)와 후륜구동부는 동시에 구동됨으로써 휠베이스가 수축되고 윈드실드파트(400) 및 루프파트(600)는 리어캐빈파트(500)의 내부로 완전히 수납될 수 있다. 이를 통하여 폴딩에 걸리는 시간을 단축할 수 있게 된다. 또한, 최종적으로 리어캐빈파트(500)는 폴딩시 차량의 후드(300) 후단과 접함으로써 차량을 완전히 덮을 수 있다.
그리고, 리어캐빈파트(500)는 객실을 덮는 차폐면, 폴딩시 차량의 후드(300) 후단과 밀착되는 제1밀착부(501) 및 폴딩시 차량의 플로어파트(F)와 밀착되는 제2밀착부(502)로 구성될 수 있다. 이에 따라 도 4와 같이 폴딩이 완료된 상태에서는 외부 요인에 의해 차량의 실내가 오염되는 상황을 방지하고 도난 등으로부터 차량을 보호할 수 있게 된다.
그리고, 차량의 폴딩 후 전개시에는 역으로 후방구동부와 후륜(210)구동부를 먼저 구동하여 휠베이스를 신장하면서 리어캐빈파트(500)를 후방으로 회동시키고, 전방구동부(410)를 구동하여 윈드실드파트(400)와 루프파트(600)를 외측으로 전개시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛을 나타낸 도면이고, 도 7 내지 12는 본 발명의 실시예에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛의 작동과정을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛은, 플로어의 전방부에 하단이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동되는 윈드실드파트(400); 돔 형상으로써 객실을 구성하고, 하단이 플로어에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동되는 리어캐빈파트(500); 후단이 리어캐빈파트(500)와 힌지결합되고, 전단부에 차량 길이방향으로 장홀의 슬롯(622)이 형성된 루프파트(600); 슬롯(622)의 단부측에 마련된 모터(623), 슬롯(622)을 따라 연장된 볼스크류(624) 및 볼스크류(624)에 체결되어 슬롯(622)을 따라 슬라이딩되는 볼너트(625)로 구성된 선형구동부; 및 전단이 윈드실드파트(400)의 상단과 힌지결합(702)되고 후단이 선형구동부의 볼너트(625)에 힌지핀(701)으로 연결된 연결링크(700);를 포함한다.
구체적으로, 윈드실드파트(400)는 플로어의 전방부에 하단이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동된다. 그리고 리어캐빈파트(500)는 돔 형상으로써 객실을 구성하고, 하단이 플로어에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동된다.
특히, 루프파트(600)는 후단이 리어캐빈파트(500)와 힌지결합되고, 전단부에 차량 길이방향으로 장홀의 슬롯(622)이 형성된다. 그리고 슬롯(622)의 단부측에는 모터(623)가 마련되고, 슬롯(622)을 따라 볼스크류(624)가 연장된다. 그리고 볼스크류(624)에 체결되어 볼너트(625)가 슬롯(622)을 따라 슬라이딩되며, 이들이 함께 선형구동부를 구성한다.
한편, 연결링크(700)는 전단이 윈드실드파트(400)의 상단과 힌지결합되고 후단이 선형구동부의 볼너트(625)에 힌지핀(701)으로 연결된다.
구체적으로, 선형구동부의 모터(623)는 슬롯(622)의 후방에 배치되며, 볼스크류(624)는 모터(623)로부터 슬롯(622)을 따라 연장되어 슬롯(622)의 전방에 단부가 고정될 수 있다. 모터(623)는 일반 회전용 모터로서 모터의 구동시 볼스크류(624)가 회전하고, 그에 따라 볼너트(625)는 내주면이 볼스크류(624) 외주면과 볼팅 결합되어 있어 슬롯(622) 상에서 회전은 금지되며 단지 전진 또는 후진되는 것이다. 즉, 선형구동부의 볼너트(625)는 슬롯(622)에 위치되어 슬롯(622)에 가이드되며 슬롯(622)을 따라 슬라이딩될 수 있다.
구체적으로, 제어부는 차량의 전개시에는 볼너트(625)가 모터(623)측으로 이동되도록 모터(623)를 제어하고, 차량의 폴딩시에는 볼너트(625)가 모터(623) 반대측으로 이동되도록 모터(623)를 제어하도록 한다.
제어부는 폴딩 작동에 따라 윈드실드파트(400)가 차량의 후방으로 회동될 경우 볼너트(625)가 모터(623) 반대측으로 이동되도록 모터(623)를 제어함으로써 연결링크(700)가 수직방향으로 유지되도록 하고 루프파트(600)가 연결링크(700)에 의해 지지되며 윈드실드파트(400)와 간격을 유지하도록 할 수 있다.
그리고, 제어부는 전개 작동에 따라 루프파트(600)가 차량의 후방으로 이동될 경우 볼너트(625)가 모터(623)측으로 이동되도록 모터(623)를 제어함으로써 연결링크(700)가 수직방향으로 유지되도록 하고 루프파트(600)가 연결링크(700)에 의해 지지되며 윈드실드파트(400)와 간격을 유지하도록 할 수 있다.
도 7 내지 9는 폴딩시의 동작을 나타낸다. 폴딩시에는 윈드실드파트(400)가 후방으로 회동된 상태에서 리어캐빈파트(500)가 전방으로 회동된다. 이때 제어부는 모터(623)를 구동하여 볼너트(625)를 전방으로 밀어줌으로써 연결링크(700)는 도시된 바와 같이 수직으로 세워지게 된다. 만약 연결링크(700)가 세워지지 않는다면 루프파트(600)는 주저앉으면서 윈드실드파트(400)와 접촉되어 폴딩이 이루어지기 어렵게 된다.
한편, 도 10 내지 12는 전개 동작을 나타낸 것으로서, 전개시에도 마찬가지로, 제어부는 리어캐빈파트(500)의 후방 회동시 볼너트(625)를 당겨주게 된다. 그에 따라 연결링크(700)는 주저앉지 않고 세워질 수 있게 되고, 그로 인하여 루프파트(600) 역시 어느 정도의 상승 상태를 유지함으로써 윈드실드파트(400)와 일정거리를 유지하며 상호 부딪히는 상황을 피하게 되는 것이다.
이러한 구성을 통하여 캐빈과 루프의 폴딩 및 전개시 서로 간섭이 이루어지지 않도록 하는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛에 따르면, 주차시 기존 1대의 주차공간에 최대 4대의 차량 주차가 가능함으로써 도심지에서 최적의 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 좁은 공간에서 국부적인 폴딩이 가능하여 휠베이스를 감축시비고, 그에 따라 회전반경을 축소시킴으로써 운전이 용이해진다.
그리고, 주차시 전고가 낮아짐으로써 지붕이 낮은 지점에도 충분히 주차가 가능한 장점이 있다.
특히, 캐빈과 루프의 폴딩시 서로 간섭이 이루어지지 않도록 하는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 전방플로어 200 : 후방플로어
300 : 후드 400 : 윈드실드파트
500 : 리어캐빈파트 600 : 루프파트

Claims (7)

  1. 플로어의 전방부에 하단이 힌지결합되어 차량의 전후방향으로 회동되는 윈드실드파트;
    돔 형상으로써 객실을 구성하고, 하단이 플로어에 힌지결합되어 차량 전후방향으로 회동되는 리어캐빈파트;
    후단이 리어캐빈파트와 힌지결합되고, 전단부에 차량 길이방향으로 장홀의 슬롯이 형성된 루프파트;
    슬롯의 단부측에 마련된 모터, 슬롯을 따라 연장된 볼스크류 및 볼스크류에 체결되어 슬롯을 따라 슬라이딩되는 볼너트로 구성된 선형구동부; 및
    전단이 윈드실드파트의 상단과 힌지결합되고 후단이 선형구동부의 볼너트에 힌지핀으로 연결된 연결링크;를 포함하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    윈드실드파트의 하단에는 전방구동부가 마련되어 윈드실드파트가 전후방향으로 회전되며 폴딩 또는 전개되는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    선형구동부의 모터는 슬롯의 후방에 배치되며, 볼스크류는 모터로부터 슬롯을 따라 연장되어 슬롯의 전방에 단부가 고정된 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
  4. 청구항 1에 있어서,
    차량의 전개시에는 볼너트가 모터측으로 이동되도록 모터를 제어하고, 차량의 폴딩시에는 볼너트가 모터 반대측으로 이동되도록 모터를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제어부는 폴딩 작동에 따라 윈드실드파트가 차량의 후방으로 회동될 경우 볼너트가 모터 반대측으로 이동되도록 모터를 제어함으로써 연결링크가 수직방향으로 유지되도록 하고 루프파트가 연결링크에 의해 지지되며 윈드실드파트와 간격을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
  6. 청구항 4에 있어서,
    제어부는 전개 작동에 따라 루프파트가 차량의 후방으로 이동될 경우 볼너트가 모터측으로 이동되도록 모터를 제어함으로써 연결링크가 수직방향으로 유지되도록 하고 루프파트가 연결링크에 의해 지지되며 윈드실드파트와 간격을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
  7. 청구항 1에 있어서,
    선형구동부의 볼너트는 슬롯에 위치되어 슬롯에 가이드되며 슬롯을 따라 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 폴딩이 가능한 차량의 링크유닛.
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