EP0106768B1 - Dispositif de connexion pour conducteur électrique - Google Patents
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- EP0106768B1 EP0106768B1 EP83402006A EP83402006A EP0106768B1 EP 0106768 B1 EP0106768 B1 EP 0106768B1 EP 83402006 A EP83402006 A EP 83402006A EP 83402006 A EP83402006 A EP 83402006A EP 0106768 B1 EP0106768 B1 EP 0106768B1
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/28—Clamped connections, spring connections
- H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
- H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
- H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end
- H01R4/4819—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end the spring shape allowing insertion of the conductor end when the spring is unbiased
- H01R4/4821—Single-blade spring
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- H01R4/485—Single busbar common to multiple springs
Definitions
- the present invention relates to a device which can be used for connecting an electric wire to an appliance or several wires between them.
- Connection devices consist of a contact surface and a leaf spring, as disclosed in patent application DE 2724354.
- One end of the blade is fixed and the other end rests on the surface of contact, so that the blade and the contact surface make an acute angle.
- An electric wire inserted in the acute angle between the blade and the contact surface is pressed against the surface of the blade.
- its removal is prohibited by wedging between the blade and the surface.
- such devices have the disadvantage of being difficult to handle and of requiring very great efforts when the section of the wire to be inserted is increased.
- the elastic blade will ensure that the wire is anchored the less good the larger the diameter of the wire. Indeed, the larger the diameter, the more the blade comes into tangential contact with the wire and it is then easy to disconnect the wire by pulling on it.
- connection device comprising a contact piece and a leaf spring anchored on the face of the contact piece opposite the contact surface.
- the spring leaf also has, near its other end, a cut-out window, allowing the contact piece to pass between two lateral legs and the transverse portion of the window connecting the two legs wedges the conductive wire against the piece. of contact.
- This device loses an important place of the available width to allow the passage of the legs of the leaf spring. Consequently, the cross section of the wires is quickly limited for a given width.
- the main object of the invention is therefore to overcome these drawbacks and in particular to produce a connection device which, for the same given device width, makes it possible to connect wires of larger cross section, while ensuring a good wedging effect of the conductor on the contact part.
- Another object of the invention is to provide a connection device making it possible to easily connect and disconnect the conductor by pivoting the blade by means of a tool such as a screwdriver, the tool being able to be introduced in a direction either substantially perpendicular, or substantially parallel to that of the conductor.
- the connection device for an electrical conductor mounted in the housing of a housing, provided on a lateral face with at least one opening for introducing the electrical conductor and, at least one opening for introducing the tool comprises a contact piece fixed in the housing and means for elastically wedging an electrical conductor against the contact piece, as well as means for loosening the conductor, and is characterized in that the means for elastically wedging the conductor consist of a single tilting part comprising a support tab contained in a plane making an acute angle with the plane of the contact part and a return portion subject to an elastic force created by elastic means pressing on the face of the contact piece opposite to that on which the tongue rests, said return portion being contained in a plane adjacent to the contact piece, which is both perpendicular to the plane of the contact piece and parallel to the direction of introduction of the wire.
- connection device shown in Figure 1 comprises a housing portion 2 of moldable and insulating material, provided with at least one opening 20 for introducing a conductive wire 4 and at least one opening 21 for introducing d 'a screwdriver.
- This housing portion includes a housing for a contact piece 3 made of electrically conductive material, and another housing for a wedging piece 1 made of elastic material, such as for example spring steel.
- the part 3 can be electrically connected to any part of any industrial or household electrical appliance, such as, for example, a circuit breaker, relay, contactor, etc., so that the device constitutes a connection terminal of the appliance .
- the housing portion 2 is part of the housing of the device and constitutes a terminal cover cover.
- the device is symmetrical with respect to the axis AA, and / or with respect to the plane of FIG. 5, so as to constitute a device for connecting several conductive wires together, as shown, for example, in Figures 3 and 5.
- the open housing 2 will be completed by a cover which is not shown.
- the part 3 comprises an anchoring means 30, constituted, for example, by a stud lodged in a hole 152 (FIG. 2) provided in the branch 150 of the elastic blade 15 shaped into a U, of which the other branch 151 is integral with the return portion 10 of the wedging part 1.
- the part 3 also comprises means for hooking in the housing 2; these means are here produced by the tongues 31 (FIG. 4).
- the wedging piece 1 of elastic material (Figure 2), here comprising an elastic blade 15 folded in a U shape, and the first branch 150 of which is anchored on the stud 30 by means of a bore 152, while the second branch 151 is secured, by a lateral side, to a plate portion 10, called the return portion.
- the return portion is located in a plane perpendicular to the plane of the elastic U-shaped blade.
- This return portion is extended at its part remote from the elastic blade by two ears 11, 14.
- the first ear 11, once folded back a plane perpendicular to the plane of the return portion 10, constitutes a support tongue 111 whose main direction forms an acute angle with the direction of introduction of the wire 4.
- This support tongue 111 is extended by a portion 110 which , once folded, is in a direction substantially parallel to the edge of the return portion opposite the edge secured to the elastic branch 151.
- This portion 110 serves as a keying means to prevent a screwdriver from being inserted in the wrong place.
- this portion 110 can also serve as a support for the free arm of the indentation 141, as shown in FIG. 3.
- the second ear 14 is folded along a plane perpendicular to the portion 10, so as to form a profile in the form of an indentation 141.
- the free branch of this profile can rest on the portion 110, to avoid any opening of the indentation under the action of the screwdriver.
- This indentation 141 is extended by a tongue 140 of direction parallel to the portion 110.
- This tongue 140 also acts as a keying means, to avoid the introduction of a screwdriver elsewhere than in the indentation 141.
- the openings 21 are arranged so that the screwdriver can be inserted when the part 1 is in the working position, which corresponds to the largest section of the wire, or in the rest position.
- Figure 3 shows a double connection device, obtained by symmetrical duplication with respect to the plane AA. This device is useful when
- FIG. 3 we see a screwdriver 5 inserted in the indentation 141.
- a rocking force is exerted according to the arrow F, so as to rock the piece 1 and to detach the support tongue 111 from the contact piece 3, to let the conductive wire 4 pass, provided with a tip and which is introduced along arrow D.
- the wire has been sufficiently introduced and abuts against the indentation 141, the effort is released tilting F and the part 1, under the action of the elastic blade 15, tends to return to its rest position shown in FIG. 3.
- the support tab 111 meets the end of the tip or of the exposed conductive wire.
- the support tab clamps the wire against the contact piece, at an angle such that any attempt to withdraw the wire, by pulling on it, increases the jamming and results in failure.
- FIG. 4 represents a perspective view of the part 1 and of the contact part.
- This contact piece 3 has a width twice that of the tongues of the piece 1; it therefore allows the mounting face to face of two wedging pieces 1, as shown in FIG. 5. These wedging pieces 1 are mounted so that the return portions 10 are outside.
- This contact piece comprises, in addition to the pins 30 not visible in this figure, two V-shaped grooves 32 transversely striated by ridges 33 to increase the anchoring of the wire.
- the heads 31 can serve as a means of anchoring the part 3 in the housing and of a retaining stop for the return portion 10. With such a contact piece 3, a double connector as shown in FIG. 5 can easily be made by combining two pieces 1, allowing two wires to be connected to the same contact piece 3.
- FIG. 6 represents an alternative embodiment of the device, in which the elastic branch 151 of the elastic blade 15 is secured, not to one end of the return plate 10, but to a longitudinal side of this plate (as shown in Figure 6), so as to increase the length of the elastic blade and its possibilities of bending and, consequently, the sections of the wires.
- the return portion 10 is extended by a tongue 12, which, if it does not exceed the plane of the opening, will be actuated by a turn - screws. If the tongue 12 is made to exceed the plane of the opening 21, it will carry an insulating cap which will allow its direct actuation by the operator.
- FIG. 7 and 8 show another variant of the connection device.
- the single elastic wedging piece 1 is provided with a sleeve made of insulating material 16; this socket 16 is assembled by any suitable means to a tongue 142 obtained by folding the part 1 and it has a housing 160 of determined depth for the end of the screwdriver.
- the part 1 is illustrated in its rest position in the absence of a conductor in FIG. 7 and in its position for loosening the conductor in FIG. 8.
- Figures 9 and 10 are views similar to Figures 7 and 8 and show a connection device allowing an introduction of the tool in a direction substantially parallel to that of the conductor; this variant is particularly useful. on certain configurations of devices incorporating the connection device considered and requiring a frontal approach to both the tool and the conductor.
- the insulating sleeve 16 is assembled like that of FIGS. 7 and 8 to the tongue 142 of the part 1.
- the tongue 142 for retaining the sleeve can of course be located in other places of the part 1.
- the ear 14 and its indentation 141 of abutment for the tool are provided and shaped to allow an introduction of the tool in a direction approximately parallel to that of the conductor.
- the part 1 has ears 14 and 17 shaped so as to allow the introduction of a tool blade, either in the indentation 141 of the ear 14, or in an indentation 171 of ear 17; the pivoting of the part 1 is obtained in the first case by the introduction of the tool into the opening 21a approximately orthogonally to the conductor, in the second case in the opening 21b approximately parallel to the conductor.
Landscapes
- Connections By Means Of Piercing Elements, Nuts, Or Screws (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Communication Cables (AREA)
- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Description
- La présente invention concerne un dispositif utilisable pour la connexion d'un fil électrique à un appareil ou de plusieurs fils entre eux.
- On connaît des dispositifs de connexion constitués d'une surface de contact et d'une lame ressort, tels que divulgués dans la demande de brevet DE 2724354. Une extrémité de la lame est fixe et l'autre extrémité s'appuie sur la surface de contact, de telle façon que la lame et la surface du contact fassent un angle aigu. Un fil électrique inséré dans l'angle aigu entre la lame et la surface de contact se trouve plaqué contre la surface de la lame. De plus, son retrait se trouve interdit par coincement entre la lame et la surface. Cependant, de tels dispositifs, présentent l'inconvénient d'être peu maniables et de nécessiter des efforts très importants lorsque l'on augmente la section du fil à insérer. De même, lorsqu'on veut pouvoir brancher des fils de section variant par exemple entre 0,75 et 4 mm2 de section, la lame élastique assurera un ancrage du fil d'autant moins bon que le diamètre du fil sera important. En effet, plus le diamètre est important, plus la lame vient en contact tangentiellement avec le fil et il est alors facile de déconnecter le fil en tirant dessus.
- On connaît également, par la demande de brevet allemand 2619035, un dispositif de connexion comportant une pièce de contact et une lame de ressort ancrée sur la face de la pièce de contact opposée à la surface de contact. La lame de ressort comporte également, à proximité de son autre extrémité, une fenêtre découpée, permettant le passage de la pièce de contact entre deux jambes latérales et dont la portion transverse de la fenêtre reliant les deux jambes vient coincer le fil conducteur contre la pièce de contact. Ce dispositif perd une place importante de la largeur disponible pour permettre le passage des jambes de la lame ressort. Par conséquent, la section des fils est rapidement limitée pour une largeur donnée.
- L'invention a donc pour but principal de pallier ces inconvénients et notamment de réaliser un dispositif de connexion qui, pour une même largeur d'appareil donnée, permettre de brancher des fils de section plus importante, tout en assurant un bon effet de coincement du conducteur sur la pièce de contact.
- Un autre but de l'invention est de réaliser un dispositif de connexion permettant d'effectuer une connexion et une déconnexion faciles du conducteur par pivotement de la lame au moyen d'un outil tel qu'un tourne-vis, l'outil pouvant être introduit dans une direction soit sensiblement perpendiculaire, soit sensiblement parallèle à celle du conducteur.
- Selon l'invention, le dispositif de connexion pour conducteur électrique monté dans le logement d'un boîtier, muni sur une face latérale d'au moins une ouverture d'introduction du conducteur électrique et, d'au moins une ouverture d'introduction d'un outil, comprend une pièce de contact fixée dans le boîtier et des moyens de coincer élastiquement un conducteur électrique contre la pièce de contact, ainsi que des moyens de décoincer le conducteur, et est caractérisé en ce que les moyens de coincer élastiquement le conducteur sont constitués par une pièce basculante unique comportant une languette d'appui contenue dans un plan faisant un angle aigu avec le plan de la pièce de contact et une portion de renvoi assujettie à un effort élastique créé par des moyens élastiques appuyant sur la face de la pièce de contact opposée à celle sur laquelle appuie la languette, ladite portion de renvoi étant contenue dans un plan adjacent à la pièce de contact, qui est à la fois perpendiculaire au plan de la pièce de contact et parallèle à la direction d'introduction du fil.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
- La figure 1 représente une vue latérale d'un dispositif de connexion logé dans un boîtier ouvert ou capot cache-borne;
- La figure 2 représente une vue latérale de la pièce de coincement du dispositif de connexion;
- La figure 3 représente un dispositif de connexion utilisé pour effectuer la connexion en série de deux fils, placé dans un boîtier dont on a enlevé le couvercle;
- La figure 4 est une vue en perspective de la pièce de coincement et de la pièce de contact;
- La figure 5 est une vue en perspective d'un connecteur double à branchement en parallèle et
- La figure 6 représente une vue latérale d'une variante du dispositif.
- Les figures 7 et 8 représentent selon deux positions différentes de la pièce basculante une vue latérale d'une variante du dispositif.
- Les figures 9 et 10 représentent de même une autre variante du dispositif.
- La figure 11 est une vue latérale d'une autre variante du dispositif.
- Le dispositif de connexion représenté à la figure 1 comporte une portion de boîtier 2 en matière moulable et isolante, munie d'au moins une ouverture 20 d'introduction d'un fil conducteur 4 et d'au moins une ouverture 21 d'introduction d'un tournevis. Cette portion de boîtier comporte un logement pour une pièce de contact 3 en matériau conducteur de l'électricité, et un autre logement pour une pièce de coincement 1 en matériau élastique, tel que par exemple de l'acier à ressort.
- La pièce 3 peut être reliée électriquement à toute partie d'un appareil électrique industriel ou ménager quelconque, tel que, par exemple, un disjoncteur, relais, contacteur, etc., de façon que le dispositif constitue une borne de connexion de l'appareil. Dans ce cas, la portion de boîtier 2 fait partie du boîtier de l'appareil et constitue un capot cache-borne.
- Dans une autre application, on peut envisager que le dispositif soit symétrique par rapport à l'axe AA, et/ou par rapport au plan de la figure 5, de façon à constituer un dispositif de connexion de plusieurs fils conducteurs entre eux, comme représenté, par exemple, aux figures 3 et 5. Dans ce cas, le boîtier ouvert 2 sera complété par un couvercle non figuré.
- La pièce 3 comporte un moyen d'ancrage 30, constitué, par exemple, par un téton se logeant dans un trou 152 (figure 2) prévu dans la branche 150 de la lame élastique 15 conformée en U, dont l'autre branche 151 est solidaire de la portion de renvoi 10 de la pièce de coincement 1. La pièce 3 comporte également des moyens d'accrochage dans le boîtier 2; ces moyens sont ici réalisés par les languettes 31 (figure 4).
- Sur cette pièce 3 vient se monter la pièce de coincement 1 en matériau élastique (figure 2), comprenant ici une lame élastique 15 repliée en forme de U, et dont la première branche 150 vient s'ancrer sur le téton 30 au moyen d'un perçage 152, tandis que la deuxième branche 151 est solidaire, par un côté latéral, d'une portion de plaque 10, dite portion de renvoi.
- Sur la figure 2, on a représenté en trait plein la découpe de la feuille élastique avant pliage, et en pointillé la position des éléments après pliage.
- La portion de renvoi se trouve dans un plan perpendiculaire au plan de la lame élastique en U. Cette portion de renvoi se trouve prolongée à sa partie éloignée de la lame élastique par deux oreilles 11, 14. La première oreille 11, une fois repliée suivant un plan perpendiculaire au plan de la portion de renvoi 10, constitue une languette d'appui 111 dont la direction principale forme un angle aigu avec la direction d'introduction du fil 4. Cette languette d'appui 111 se prolonge par une portion 110 qui, une fois repliée, se trouve dans une direction sensiblement parallèle au bord de la portion de renvoi opposé au bord solidaire de la branche élastique 151.
- Cette portion 110 sert de moyen de détrompage pour éviter qu'un tournevis soit introduit ad mauvais endroit.
- D'autre part, cette portion 110 peut également servir d'appui pour la branche libre de l'indentation 141, comme représenté à la figure 3. La deuxième oreille 14 est repliée suivant un plan perpendiculaire à la portion 10, de façon à former un profil en forme d'indentation 141. La branche libre de ce profil peut prendre appui sur la portion 110, pour éviter toute ouverture de l'indentation sous l'action du tournevis. Cette indentation 141 est prolongée par une languette 140 de direction parallèle à la portion 110. Cette languette 140 joue également le rôle de moyen de détrompage, pour éviter l'introduction d'un tournevis ailleurs que dans l'indentation 141. Les ouvertures 21 sont arrangées de façon que le tournevis puisse être introduit lorsque la pièce 1 est en position de travail, laquelle correspond à la plus grande section du fil, ou en position de repos.
- Le fonctionnement de l'appareil sera expliqué en se référant aux figures 1 et 3, dans lesquelles la figure 3 représente un dispositif de connexion double, obtenu par duplication symétrique par rapport au plan AA. Ce dispositif est utile lorsqu'il
- s'agit de relier deux fils conducteurs entre eux. Sur cette figure 3, on voit un tournevis 5 introduit dans l'indentation 141. Sur ce tournevis, on exerce une force de basculement suivant la flèche F, de façon à faire basculer la pièce 1 et à détacher la languette d'appui 111 de la pièce de contact 3, pour laisser passer le fil conducteur 4, muni d'un embout et qui est introduit suivant la flèche D. Lorsque le fil a été suffisamment introduit et vient en butée contre l'indentation 141, on relâche l'effort de basculement F et la pièce 1, sous l'action de la lame élastique 15, a tendance à revenir à sa position de repos représentée à la figure 3.
- En revenant à sa position de repos, la languette d'appui 111 rencontre l'extrémité de l'embout ou du fil conducteur dénudé. La languette d'appui pince le fil contre la pièce de contact, avec un angle tel que toute tentative de retrait du fil, par traction sur celui-ci, augmente le coincement et se solde par un échec.
- La grande souplesse et le grand débattement de la lame élastique permettent de brancher des fils dont la section varie dans des proportions importantes pour un connecteur de dimensions données; par exemple: de 0,75 mm2 à 4 mm2 de section.
- Pour retirer le fil, il suffit d'introduire le tourne- vis 5 dans l'indentation 141, alors que la pièce 1 est en position de travail comme représenté à la figure 1. Sur cette figure, on voit le rôle de la languette 110 qui évite, lorsque la pièce 1 est en position de travail, que le tournevis soit introduit ailleurs que dans l'indentation.
- Le même rôle est joué par la languette 140 pour la position de repos, comme on peut le voir sur la figure 1. Après avoir introduit le tournevis dans l'indentation, comme représenté en pointillé à la figure 1, on exerce une force E à l'encontre de l'effort élastique de la lame 15 et qui a pour résultat de dégager la languette 111 du fil et de permettre le retrait du fil.
- Ensuite, la pièce 1 revient sous l'action de la lame élastique, dès que l'on cesse l'effort E et elle se retrouve alors dans la position de repos de la figure 3.
- Il est bien évident que l'on pourrait ajouter, sur le côté du boîtier 2 opposé aux ouvertures 21, un dispositif d'encliquetage sur un rail profilé en 0, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.
- La figure 4 représente une vue en perspective de la pièce 1 et de la pièce de contact.
- Cette pièce de contact 3 a une largeur double de celle des langeuttes de la pièce 1; elle permet donc le montage face à face de deux pièces de coincement 1, comme représenté à la figure 5. Ces pièces de coincement 1 sont montées de façon que les portions de renvoi 10 soient à l'extérieur. Cette pièce de contact comporte, en plus des tétons 30 non visibles sur cette figure, deux rainures 32 en V striées transversalement par des stries 33 pour augmenter l'ancrage du fil. De même, les têtes 31 peuvent servir de moyen d'ancrage de la pièce 3 dans le boîtier et de butée de maintien pour la portion de renvoi 10. Avec une telle pièce de contact 3, on réalise aisément, en J'associant à deux pièces 1, un connecteur double comme représenté à la figure 5, permettant de brancher deux fils à la même pièce de contact 3.
- La figure 6 représente une variante d'exécution du dispositif, dans laquelle la branche élastique 151 de la lame élastique 15 est solidaire, non pas d'une extrémité de la plaque de renvoi 10, mais d'un côté longitudinal de cette plaque (comme représenté à la figure 6), de façon à augmenter la longueur de la lame élastique et ses possibilités de flexion et, par conséquent, les sections des fils.
- Au lieu de prévoir une découpe et un pliage pour former l'indentation 141 représentée en pointillé, on prolonge la portion de renvoi 10 par une languette 12, qui, si elle ne dépasse pas le plan de l'ouverture, sera actionnée par un tourne- vis. Si on fait dépasser le plan de l'ouverture 21 à la languette 12, elle portera un capuchon isolant qui permettra son actionnement direct par l'opérateur.
- 11 Il est évident que l'effort élastique sollicitant la pièce basculante pourrait être créé par un ressort autonome, mais il est plus avantageux que cet effort provienne de la lame élastique 15 intégrée à la pièce basculante.
- Les figures 7 et 8 représentent une autre variante du dispositif de connexion. La pièce unique de coincement élastique 1 est munie d'une douille en matière isolante 16; cette douille 16 est assemblée par tout moyen convenable à une languette 142 obtenue par pliage de la pièce 1 et elle présente un logement 160 de profondeur déterminée pour l'extrémité du tournevis. La pièce 1 est illustrée dans sa position de repos en l'absence de conducteur sur la figure 7 et dans sa position de décoincement du conducteur sur la figure 8.
- Les figures 9 et 10 sont des vues similaires aux figures 7 et 8 et montrent un dispositif de connexion permettant une introduction de l'outil dans une direction sensiblement parallèle à celle du conducteur; cette variante s'avère particulièrement utile. sur certaines configurations d'appareils incorporant le dispositif de connexion considéré et nécessitant une approche frontale à la fois de l'outil et du conducteur. La douille isolante 16 est assemblée comme celle des figures 7 et 8 à la languette 142 de la pièce 1. La languette 142 de retenue de la douille peut bien sûr être localisée en d'autres endroits de la pièce 1.
- Dans une variante non représentée évitant le recours à la douille 16, l'oreille 14 et son indentation 141 de butée pour l'outil sont prévues et conformées pour autoriser une introduction de l'outil dans une direction approximativement parallèle à celle du conducteur. Dans la variante illustrée par la figure 11, la pièce 1 présente des oreilles 14 et 17 conformées de façon à permettre l'introduction d'une lame d'outil, soit dans l'indentation 141 de l'oreille 14, soit dans une indentation 171 de l'oreille 17; le pivotement de la pièce 1 s'obtient dans le premier cas par l'introduction de l'outil dans l'ouverture 21a à peu près orthogonalement au conducteur, dans le second cas dans l'ouverture 21 b à peu près parallèlement au conducteur.
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