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PERFECTIONNEMENTS AUX TRANSMISSIONS POUR JOUETS.
La présente invention est relative aux mécanismes de transmission pour jouets, et trouve en particulier son application dans les jouets mécaniques du type Utilisant un élément tournant d'emmagasinement d'énergie, comme un ressort ou une bande de caoutchouc, propre à être "remonté" ou mis en tension en faisant tourner, dans une direc- tion opposée, des organes qui peuvent être propres à être actionnés par l'élément tournant d'emmagasinement d'énergie, comme des roues, des hélices ou semblables.
L'objet de l'invention est de prévoir une t&nsmission compacte et efficace, capable d'être incorporée à des jouets du genre précité afin de permettre qu'un nombre relativement réduit de tours ou révolu- tions des roues, hélices ou semblables, dans une direction opposée, "remonte" ou mette sous tension l'élément tournant d'emmagasinement d'énergie, dans une mesure suffisante pour entrainer les roues, ou hélices, ou semblables, en avant pendant un nombre relativement élevé de tours ou révolutions, le dit mécanisme comprenant la particularité intéressante, connue en elle-même, qu'après dissipation de l'énergie de l'organe d'emmagasinement, les roues, hélices ou semblables peuvent
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être entraînées en avant,sans influencer l'élément tournant d'emma- gaainement d'énergie.
Conformément à la présente invention, on prévoit un véhicule - jouet du type comprenant un élément élastique d'emmagasinement d'éner- gie, propre à emmagasiner de l'énergie par rotation, par exemple un ressert en spirale ou hélice ou une certaine longueur de caoutchouc, dont une extrémité est ancrée dans le corps da véhicule et l'autre extrémité est reliéu, par un mécanisme de transmission, à un ou plu- sieurs organes capables de tourner, comme une roue ou une hélice, qui est caractérisé en ce que le mécanisme de transmission procure deux trajets distincts de transmission de puissance entre l'élément d'emmagasinèrent d'énergie et un ou des organes tournants, chacun des dits trajets comprenant un embrayage, à une seule direction,
et l'un de ces embrayages est propre à transmettre un couple de l'élément d'emmagasinèrent d'énergie, par l'embrayage, à un organe tournant pour une seule direction de rotation du dit organe, afin de propulser le véhicule en avant, tandis que l'autre embrayage à une direction et propre à transmettre un couple, par l'embrayage, à l'élément d'emma- gasinement d'énergie, à partir d'un organe capable de tourner, unique- ment lorsque le dit organe est entraîné en rotation dans la direction opposée, de manière à "remonter" le dit élément, un ou les deux dits trajets comprenant un train d'engrenages avec les engrenages de cha- cun des trains individuels en priae permanente, les trains ou chaque train d'engrenages, étant agencés de manière telle qu'en faisant tour- ner les,
ou un des organes capables de tourner, dans une direction inverse de celle obtenue pendant la propulsion du véhicule, mais à la même vitesse, le dit élément est remonté à une vitesse notablement plus élevée que la vitesse a laquelle il se déroule, on se détend pendant la propulsion du véhicule.
En outre, conformément à l'invention, on prévoit un mécanisme de transmission à engrenages pour jouets, comprenant en combinaison un véhicule comportant un élément tournant d'emmagasinement d'énergie, un organe capable de tcurner tel qu'une roue motrice du véhicule, une commande à engrenages reliant opéraivcment une roue du véhicule
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à l'élément d'emmagasinèrent d'énergie et une autre commande à en- grenagesreliant opérativement l'élément d'emmagasinement d'énergie à une roue du véhicule, chacune des commandes ayant ces engrenages en prise de façon permanente, qui est caractérisé par l'interposition de deux embrayages à roue libre, indépendants, agissant à l'opposé, l'un de l'autre,
du type autonome par différenciation d'avec des roues d'engrenage glissantes ou coulissantes sur des arbres basculants, les dits embrayages à roue libre étant montés sur des arbres séparés ou des portions espacées d'un arbre d'un ou des deux trains d'engrenages et tant logés ensemble avec l'élément d'emmagasinement d'énergie dans le corps du jouet distant ou séparé dea roues motrices de celui- ci.
Les embrayages à roue libre autonomes peuvent être du type à galets, rochet, ou plateau encoche à action faciale et ressort, le mécanisme étant avantageusement disposé dans un logement tandis que les embrayages autonomes peuvent être actionnés sur des axes fixes par différenciation d'avec des axes flottants antérieurement proposés, avec une efficacité généralement accrue résultante.
L'invention sera ci-après décrite en se référant en particulier au dessin annexé sur lequel :
Fig. 1 est une vue en plan de dessous d'un mécanisme conforme à l'invention, destiné à être incorporé dans un jouet représentant un véhicule sur roues ;
Fig. 2 est une élévation en coupe, vue de l'arrière, d'une modi- fication da l'invention, spécialement propre à être incorporée dans des jouets repré sentant des véhicules sur roues d'une hauteur totale relativement faible ; Fig. 3 est une vue en plan, partie en coupe, d'un mécanisme modi- fié en vue de son incorporation dans un jouet représentant un véhicule sur roues, le jouet étont comparativement de faible largeur.
En se référant tout d'abord au mécanisme représenté dans la fig.
1, le jouet est pourvu d'une paire de roues motrices 4 montées sur un arbre d'essieu 5 portant un pignon 6 qui est en prise permanente avec une roue d'enGrenage 7 d'un arbre 8, la dite roue d'engrenage 7 étant
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accouplée, par un dispositif d'embrayage à roue libre 9, à un pig- non 10 monté suf l'arbre 8. La roue d'engrenage 7 est en prie perma- nente avec un pignon 11 monté sur un arbre 12, tendis que le pignon 10 est en prise avec une roue d'engrenage 13 montée sue un arbre 12 et accouplée au pignon il par un dispositif d'embrayage a roue libre 14.
A l'arbre 12 est reliée l'extrémité interne d'un ressort d'horlogerie 15, dont l'extrémité externe est reliée en 16 à une partie relative-
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ment fixe du jouet, jajBKma pri XBisixsmsX f'!ib :oUt. :m# comme la caisse ou enveloppe 17, laquelle peut procurer les paliers pour l'essieu 5 etles arbres 8 et 12.
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En fonctionnement, pour "renonter" l'élpJl1ent 4:mem d'eHmagainement d'énergie en forme de ressort d'horlogerie 15, le véhicule-jouet est poussé en arrière, en faisant ainsi tourner les roue-
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4 d:n; un,) direction opposée, rotation qui est communiquée à la roue d'enjrenao 7 par le pignon 6 et de la roue d'engrenage 7 au pignon 11 iub est actuellement 3Dbrayâ av;c la roue d'engrenage 13, et par suite en faisant tourner l'arbre 12 et en remontant le ressort. Pen- dant ce mouvnent, le dispositif d'embrayage à roue libre 9 permet la rotation indépendante du pignon 10 actionné à partir de la roue d'engre nase 13.
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Lorsque le rG2aOr esu aoua tension et que le véhicule jouet e3-,; relâche, le ressort 15 fait tourner l'arbre 12 et la roue d'engre- nsge 13, y montée, laquelle, à son tour, fait tourner le pignon 10 qui est actuellement accouplé à la roue d'engrenage 7 par le disposi- tif d'embrayage L roue libre 9, et la roue d'engrenage 7 à son tour actionne le pignon 6 faisant tourner l'essieu 5 et les roues 4. Pen-
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dant ce CUVeQ3nt, le pigncn 11 peut Otre entrainé en rotation par la roue d'engrenage 7 en raison de l'action du dispositif d'embrayage à roue libre 14.
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De cette façon l'élément d'erraagasinement d'énergie est capable de faire tourner les roucs 4 pendant un nombre de tours ou révolutions plus élevé que le nombre de révolutions en sens inverse des roues 4
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qui a été nécessaire pour mettre le reasort sous tension. A titre d'exemple, en juppotsan'i que le nombre des dents des pignons 6, 10 et 11
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3ciii la ncitié du nû,more des dents des roues d'engrenage 7 et 13, Pen- dant la i.iie aous tension du rjosort, la commande transmise de l'essieu arrière à l'arbre 12 est directe, tandis que pendant l'entraînement
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en rotation de l'aveu 5 par le reasort, la commande transmise de l'arbre 12 L l'arbre 8 est dans le rapport de 2:1 alors que la commande transmise de l'arbre 8 a l'essieu 5 eat également dans le rapport de 2 :
1 ce qui donne un rapport total de 4:1.
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n c: r6.ltirtzr--%# plu,3 spécialement à la fig. 2 du dessin, qui représente uno modification particulièrement propre à être incorporée
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dans des juuctj d'une hauteur totale relativement faible, le pignon 10 st, dans ue e.3, L:or'té dieca;;,nt .sur un manchon lO entourant l'es- sieu 5, le dit manchon étant relié par le dispositif d'embrayage à roue libre 9 à la roue d'engrenage 7 qui présente la forme d'une couronne.
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Le pignon 10 33t en prise avec la couronne dentée 13 de l'arbre 12, qui ast reliée par le dispositif d'embrayage à roue libre 14 au pignon ' 11 lequel M3t en prije avau la couronne dentée 7.
On observera que co iéaariime fonctionne d'une manière exactement amblable z. celui décrit an référence à la fig, 1, sauf que l'essieu 5 3-st ici l'équivalent da l'arbre 8 dont il a été question en référence à lu fig. précédente. Dans le présent cas, en supposant que los couron- nas donïâoû 13 t 7 aient deux fois le nombre de dents des pignons 10 et 11, le reurt aéra nio QGU5 tension avec un rapport de 211 et 3BXa à son tour oounand3ra l'oaiau avec un rapport de 2tl donnant un rap- port de commande tel que pour un tour des roues dans une direction in- verse, le ressort soit suffisamment tendu pour faire tourner les roues en direction avant pendant quatre révolutions.
Dans la modification représentée fig. 3, le jouet et nécessaire-
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ment du genre à deux e& 3ieux et l'élément tournant d'euBa3asinement d'énergie, qui a la forme d'un ressort ; a boudin 15, est mis en tension par la rotation inverse des rouea avant .4a de l'essieu 5 actionnant la oouronnu dentée 7 par l'intermédiaire du dispositif d'embrayage à roue libre 9, la couronne dentée 7, à son tour, actionnant le pignon 11 porté par une extrémité d'uns bobine 12a aur laquelle est ancrée une extrémité du ressort 15, dont l'autre extrémité est assujettie à une
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partie fixe du mécanisme comme en 16.
La bobine 12a porte à son autre extrémité une couronne dentée 13 en prise avec le pignon 10 monté librement sur l'essieu arrière 5 et capable d'être embrayé aveo celui-ci par le dispositif d'embrayage à roue libre 14 lorsque le ressort 15 est remonté ou mis en tension pour faire tourner l'essieu 5 en direction avant.
Dans cette modification, la fonction des deux embrayages à roue libre 9 et 14 eat exactement pareille à celle décrite en relation avec loi fige. 1 et 2.
De nombreuses variantes du mécanisme peuvent être prévues sans s'écarter de la portée d l'invention, mais essentiellement chaque variante doit comprendre deux trains d'engrenages individuels, dont les roues d'engrenage sont an prise permanente et deux embrayages à roue libre indépendant autonomes agissant à l'opposé. Par exemple, avec le dispositif représenté dans la fig. 3, les embrayages peuvent être montra sur un organe commun, savoir l'organe 12a, un embrayage étant interposé entre le pignon 11 et l'organe 12a et l'autre embrayage étant interposé entre l'organe 12a et la couronne dentée 13.
Encore, dans l'agencement représenté fig. 2, la manchon 10a peut être fixé directement à l'arbre ou essieu 5 avec un embrayage interposé entre le manchon 10 et la couronne dentée 7, et l'autre embrayage in- terposé entre le manchon 10a et le pignon 10 au lieu d'être interposé entre la couronne dentée 13 et le ressort 15 comme dans l'arrangement illustré. On comprendra en outre, que si, lorsque le ressort 15 est déroulé, ou étendu, le jouet est déplacé en avant, les embrayages à roue libre assurent automatiquement que la rotation de l'arbre d'essieu 5 ne soit pas transmise au ressort pour le dérouler davantage avec le risque d'avarie réeultant.
L'élément élastique d'emmagasinement d'éi- nergie peut être constitué par une longueur de caoutchouc au lieu du ressort en spisale ou en hélice, et les organes tournant de commande peuvent prendre la forme d'une roue comme représenté, ou d'une hélice ou aube telle qu'employée sur un aéroplane ou un bateau.
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IMPROVEMENTS TO TRANSMISSIONS FOR TOYS.
The present invention relates to transmission mechanisms for toys, and finds its application in particular in mechanical toys of the type Using a rotating element for storing energy, such as a spring or a rubber band, capable of being "wound up" or tensioned by rotating, in an opposite direction, members which may be suitable for being actuated by the rotating energy storage element, such as wheels, propellers or the like.
The object of the invention is to provide a compact and efficient transmission, capable of being incorporated into toys of the aforementioned kind in order to allow a relatively small number of turns or revolutions of the wheels, propellers or the like, in an opposite direction "winds up" or energizes the rotating energy storage element, to an extent sufficient to drive the wheels, or propellers, or the like, forward for a relatively large number of revolutions, the said mechanism comprising the interesting feature, known in itself, that after dissipation of the energy of the storage member, the wheels, propellers or the like can
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be driven forward, without influencing the rotating energy storage element.
According to the present invention, there is provided a toy vehicle of the type comprising an elastic element for storing energy, capable of storing energy by rotation, for example a spiral or helix coil or a certain length of energy. rubber, one end of which is anchored in the body of the vehicle and the other end is connected, by a transmission mechanism, to one or more parts capable of turning, such as a wheel or a propeller, which is characterized in that the transmission mechanism provides two separate power transmission paths between the energy storage element and one or more rotating members, each of said paths comprising a clutch, in one direction,
and one of these clutches is suitable for transmitting a torque from the energy storage element, through the clutch, to a rotating member for a single direction of rotation of said member, in order to propel the vehicle forward , while the other clutch has one direction and able to transmit a torque, through the clutch, to the energy storage element, from a member capable of rotating, only when the said member is rotated in the opposite direction, so as to "wind up" said element, one or both of said paths comprising a gear train with the gears of each of the individual trains in permanent priae, the trains or each gear train, being arranged in such a way that by rotating them,
or one of the organs capable of turning, in a direction opposite to that obtained during the propulsion of the vehicle, but at the same speed, the said element is raised at a speed notably higher than the speed at which it unfolds, we relax while propelling the vehicle.
In addition, according to the invention, there is provided a gear transmission mechanism for toys, comprising in combination a vehicle comprising a rotating element for storing energy, a member capable of running such as a driving wheel of the vehicle, a gear drive operatively connecting a wheel of the vehicle
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to the energy storage element and a further gear drive operatively connecting the energy storage element to a wheel of the vehicle, each of the drives having these gears permanently engaged, which is characterized by the interposition of two freewheel clutches, independent, acting opposite, one from the other,
of the autonomous type by differentiation from sliding or sliding gear wheels on tilting shafts, said freewheeling clutches being mounted on separate shafts or spaced portions of a shaft of one or both sets of gears and both housed together with the energy storage element in the body of the remote toy or separate from the driving wheels thereof.
Autonomous freewheel clutches can be of the roller, ratchet, or notch plate type with facial and spring action, the mechanism being advantageously arranged in a housing while the autonomous clutches can be actuated on fixed axes by differentiation from previously proposed floating axles, with resulting generally increased efficiency.
The invention will be described below with particular reference to the appended drawing in which:
Fig. 1 is a bottom plan view of a mechanism according to the invention, intended to be incorporated into a toy representing a vehicle on wheels;
Fig. 2 is a sectional elevation, seen from the rear, of a modification of the invention, especially adapted to be incorporated into toys representing vehicles on wheels of relatively low overall height; Fig. 3 is a plan view, partly in section, of a mechanism modified for incorporation into a toy representing a vehicle on wheels, the toy being comparatively small in width.
Referring first to the mechanism shown in FIG.
1, the toy is provided with a pair of driving wheels 4 mounted on an axle shaft 5 carrying a pinion 6 which is in permanent engagement with a gear wheel 7 of a shaft 8, the said gear wheel 7 being
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coupled, by a freewheel clutch device 9, to a pin 10 mounted on the shaft 8. The gear wheel 7 is permanently required with a pinion 11 mounted on a shaft 12, tensioned as the pinion 10 is engaged with a gear wheel 13 mounted on a shaft 12 and coupled to the pinion 11 by a freewheel clutch device 14.
To the shaft 12 is connected the inner end of a clockwork spring 15, the outer end of which is connected at 16 to a relative part.
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fixed ment of the toy, jajBKma pri XBisixsmsX f '! ib: oUt. : m # like the box or casing 17, which can provide the bearings for axle 5 and shafts 8 and 12.
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In operation, in order to "reassemble" the element 4: energy storage member in the form of a clock spring 15, the toy vehicle is pushed backwards, thus turning the wheels.
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4 d: n; a,) opposite direction, rotation which is communicated to the gearwheel 7 by the pinion 6 and from the gear wheel 7 to the pinion 11 iub is currently 3Dbrayâ before; c the gear wheel 13, and hence in rotating the shaft 12 and winding the spring. During this movement, the freewheel clutch device 9 allows independent rotation of the pinion 10 actuated from the gear wheel 13.
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When the rG2aOr is on aoua voltage and the toy vehicle e3- ,; released, the spring 15 rotates the shaft 12 and the gear wheel 13 mounted therein, which in turn rotates the pinion 10 which is currently coupled to the gear wheel 7 by the device. clutch tif L freewheel 9, and gear wheel 7 in turn actuates pinion 6 rotating axle 5 and wheels 4. Pen-
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In this CUVeQ3nt, the pinion 11 can be driven in rotation by the gear wheel 7 due to the action of the freewheel clutch device 14.
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In this way the energy storage element is able to make the wheels 4 turn for a number of revolutions higher than the number of revolutions in the opposite direction of the wheels 4
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that was needed to power up the spring. For example, in juppotsan'i that the number of teeth of the pinions 6, 10 and 11
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3ciii the ncity of the nu, more of the teeth of the gears 7 and 13, During the i.iie under tension of the spring, the command transmitted from the rear axle to the shaft 12 is direct, while during the 'training
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in rotation from the input 5 by the spring, the command transmitted from the shaft 12 L the shaft 8 is in the ratio of 2: 1 while the command transmitted from the shaft 8 to the axle 5 is also in the ratio of 2:
1 which gives a total ratio of 4: 1.
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n c: r6.ltirtzr -% # plu, 3 especially in fig. 2 of the drawing, which represents a particularly suitable modification to be incorporated
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in juuctj of a relatively low total height, the pinion 10 st, in ue e.3, L: or'té dieca ;;, nt. on a sleeve 10 surrounding the axle 5, said sleeve being connected by the freewheel clutch device 9 to the gear wheel 7 which has the shape of a crown.
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The pinion 10 33t engages the ring gear 13 of the shaft 12, which is connected by the freewheel clutch device 14 to the pinion '11 which M3t engages the ring gear 7.
It will be observed that co iéaariime functions in an exactly amblable manner z. that described in reference to FIG, 1, except that the axle 5 3-is here the equivalent of the shaft 8 which was discussed with reference to fig. former. In the present case, assuming that the crowns donïâoû 13 t 7 have twice the number of teeth of the gears 10 and 11, the reurt aéra nio QGU5 tension with a ratio of 211 and 3BXa in turn oounand3ra the oaiau with a ratio of 2tl gives a control ratio such that for one revolution of the wheels in a reverse direction, the spring is tensioned enough to rotate the wheels in the forward direction for four revolutions.
In the modification shown in fig. 3, the toy and necessary-
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ment of the kind with two ends and the rotating element of euBa3asinement energy, which has the shape of a spring; a flange 15, is tensioned by the reverse rotation of the front wheels .4a of the axle 5 actuating the unknown toothed 7 through the freewheel clutch device 9, the ring gear 7, in turn, actuating the pinion 11 carried by one end of a coil 12a to which is anchored one end of the spring 15, the other end of which is secured to a
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fixed part of the mechanism as in 16.
The spool 12a carries at its other end a ring gear 13 engaged with the pinion 10 freely mounted on the rear axle 5 and capable of being engaged therewith by the freewheel clutch device 14 when the spring 15 is reassembled or put under tension to rotate axle 5 in the forward direction.
In this modification, the function of the two freewheel clutches 9 and 14 is exactly the same as that described in relation to the freeze law. 1 and 2.
Many variations of the mechanism can be provided without departing from the scope of the invention, but essentially each variation must include two individual gear trains, the gear wheels of which are permanently engaged and two independent overrunning clutches. autonomous acting in the opposite direction. For example, with the device shown in FIG. 3, the clutches can be shown on a common member, namely the member 12a, one clutch being interposed between the pinion 11 and the member 12a and the other clutch being interposed between the member 12a and the ring gear 13.
Again, in the arrangement shown in FIG. 2, the sleeve 10a can be attached directly to the shaft or axle 5 with one clutch interposed between the sleeve 10 and the ring gear 7, and the other clutch interposed between the sleeve 10a and the pinion 10 instead of be interposed between the ring gear 13 and the spring 15 as in the illustrated arrangement. It will further be understood that if, when the spring 15 is unwound, or extended, the toy is moved forward, the overrunning clutches automatically ensure that the rotation of the axle shaft 5 is not transmitted to the spring for unroll it further with the risk of reeultant damage.
The resilient energy storage element may be a length of rubber instead of the spisal or helical spring, and the rotating actuators may take the form of a wheel as shown, or of a wheel. a propeller or vane as used on an airplane or boat.