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Agencement de connexion à fente pour fil électrique et outil de
connexion correspondant
La présente invention concerne un agencement de connexion
à fente de dénudage et de retenue de fil pour un ou plusieurs fils
S électriques et un outil destiné à assurer la connexion des filq
dans de tels agencements.
De tels agencementq de connexion sont habituellement mis
en oeuvre pour raccorder des fils entre eux danq des organes de
type bloc de jonction ou pour raccorder deq fils à un appareillage
électrique.
Classiquement chaque agencement de connexion comporte une
fente de dénudage et de retenue de fil ménagée dans une pièce conductrice
- de faible épaisseur, la fente est munie, à l'une de se~ extrémité3,
d'une embouchure évasée destinée à faciliter l'insertion longitudinale
dans la fent2 d'un fil à raccorder disposé transver~alement et
à assurer ~imultanément une coupe tran~Versale de l'isolant gainant
ce fil. L'âme du ~il, localement dénudée par l'embouchure de fente,
vient en contact avec le~ bords de cette fente qui l'immobilisent
par leur pression et qui assurent ~imultanément une continuité
électrique entre le fil et la pièce conductrice, la gaine isolante
du fil est simultanément coincée entre les bords d'une ouverture
de coincèment de gaine qui s'étend au regard de la fen~e de dénudage
et de maintien dans un bo~tier i~olant où est généralement logée
la pièce conductrlce.
La connexion d'un ~il à un tel agencement néceqqite l'application
d'une force d'enfoncement sur le fil qui implique le plu9 souvent
la mise en oeuvre d'un outil démultiplicateur, que l'on souhaite
le plus souvent simple, par exemple un levier.
Ce type d'outil, qui permet de développer une puissance suffisante,
a par contre l'inconvénient d'être imprécis et éventuellement dommageable
pour l'agencement de connexion lorsqu'il est mi~ en oeuvre par
des utilisatsurq dont la force, l'habilité où l'application varient
notablement.
De ce fait, on cherche à créer de~ agencements de connexion
et des outils permettant d'obtenir une bonne régularité de qualité
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des connexions, avec un coût raisonnable.
A cet effet la présente invention propose d'une part un agencement
de connexion à fente pour fil électrique dans lequel au moins une
pièoe conductrice de connexion est immobilisée dans un bo~tier
isolant doté d'au moin3 une ouverture s'étendant en regard d'une
fente de dénudage et de retenue d'âme de fil, qui assure la connexion
électrique et qui est ménagée au long d'une paroi de ladite pièce
de connexion, ladite ouverture permettant l'insertion d'un fil,
à raccorder tra~sversalement au-dessus d'une embouchure dénudante
de la fente ainsi que l'immobilisation ultérieure du fil par ~a
gaine isolante. Selon une caractéristique de l'invention le boltier,
doté d'au moins un ori~ice d'introduction pour une lame rigide
et mobile d'inRertion d'un outil extérieur qui est de3tiné a coulisser
au long de la fente lors de l'in~ertion d'un fil, est aussi muni
d'un dispositif de positionnement d'outil, par orifice d'introduction,
qui est constitué pour une saillie au centre de laquelle est ménagé
l'orifice d'introduction considéré et sur laquelle vient stencastrer
par translation une extrémité d'outil comportant ladite lame d'in~ertion,
l'oriPice d'introduction étant intérieurement doté de rebords d'accrochage
pour des éléments mobiles de fixation porté~ par l'extrémité d'outil
qui sont apte~ à pénétrer dans l'orifice d'introduction préalablement
à la lame d'insertion pour s'accrocher aux rebords en immobilisant
l'outil par rapport au boîtier isolant, lors de l'actionnement
de cette lame d'insertion.
L'invention propose au~si un outil de oonnexion doté d'une
lame rigide d'insertion de fil qui est mobile dans un conduit de
guidage entre une position pour laquell* cette lame est rétractée
à l'intérieur du conduit dans l'outil et une po~ition pour laquelle
elle saille par une de ~es extrémités hors de l'outil, ainsi que
de moyens pour placer l'outil, ~ur un boItier i~olant d'un agencement
de raccordement, en poRition de fonctionnement au dessus d'un orifice
d'introduction de lame d'insertion dudit boitier, l'outil de connexion
comportant une extrémité de sortie de lame d'insert.ion de l'outil agencée
pour s'encastrer extérieurement par translation sur une saillie de ~oitier
~Z~77~
au centre de laquelle se trouve un ori~-lce d'introduction de lame,
ladite extrémité étant centralement dotée de deux lames souples
assujetties dans le conduit de part et d'autre de la lame d'insertion
qui coulisse entre elles, ces deux lames souples saillant identiquement
hors du conduit à l'extérieur de l'outil, chacune par une extrémité
en forme de bourrelet, de manière que lesdits bourrelets, élastiquement
ramenés l'un vers l'autre par les lames qui les comportent dans
une posltion permettant leur introduction dans un orifice, 30ient
écartés l'un de l'autre par la saillie de la lame d'insertion hors
de l'outil et soient en conséquence aptes à venir se coincer SOU9
des rebords d'accrochage ménagés de manière interne dan3 l'orifice
d'introduction considéré, en immobili~ant l'outil en position de
fonctionnement sur le bo~tier tant que la lame d'insertion n'est
pas retraotee.
L'invention, ses caractéri~tiques et ses avantages sont précisés
dans la description qui suit en liaison avec les figurss répertoriées
ci-de~sous.
La figure 1 montre un agencement de connexion selon l'invention
vu de côté.
La figure 2 montre une coupe ~elon II-II de l'agencement
présenté figure 1 à laquelle on a associé un embout d'outil de
connexion selon l'invention et un fil à raccorder.
La figure 3 montre une vue de de~us de l'agencemant de connexion
selon l'invention.
La figure 4 est un montage en coupe montrant un positionnement
d'une lame d'outil de connexion selon l'invention dans une pièce
conductrice de connexion d'un agencement selon l'invention.
La figure 5 présente une coupe schématique d'un exemple d'outil
manuel de connexion selon l'invention, dont une demi-coque est
ôtée.
LeY figures 6 et 7 pré3entent deux coupes médianes orthogonales
d'une portion de l'outil de connex~on selon l'invention, une demi-
coque étant ôtée ~ur la figure 6.
Les figures 8 à 11 présentent quatre montages montrant le
fonctionnement de l'outil successivement avant connexion pour les
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deux premières et en ~in de connexion d'un fil pour les deux dernières,
une demi-coque étant ôtée sur les ~igures 8 et 10.
L'agencement de connexion a fente selon l'invention est destiné
à être intégré dans un équipement électrique 1 du type organe ou
appareillage pour a~surer le raccordement électrique d'un ou de
plu~ieurs fils 2 à cet équipement.
Dans l'exemple ici pris en compte l'équipement électrique
est un bloc de jonction dont qeule une moitié à été montrée en
figure 2, l'autre moitié étant symétrique selon un plan médlan
de trace XX' considéré comme perpendiculaire au plan du dessin.
Chaque moitié de bloc de jonction est dotée d'un agencement
de connexion à fente selon l'invention, chaque agencement de connexion
comporte une pièce conductrice de connexion 3 apte a recevoir au
moins un et éventuellement plusieurs fils en parallèle.
Dans la réali~ation présentée la pièce conductriae 3 d'un
agencement de connexion e~t susceptible d'être électriquement reliée
à une autre plèce conductri¢e du bloc, par l'intermédiaire d'un
organe contacteur apte à venir se plaquer contre un plot approprié 4
de la pièce conductrice 3, l'autre pièce et l'organe contacteur
n'étant pas repré3enté~ ici.
Bien entendu la pièce conduc~rice 3 est également susceptible
d'être directement coDnectée par sa base à une pièce analogue montée
symétriquement par rapport à elle comme cela e~t classique dans
de nombreux bloos de jonction. La barrette commune unissant les
pièces par leur base ne comporte alors plus de plo~ 4.
La pièce 3 est immobilisée dans un logement 50 prévu à cet
effet dans un bo~tler isolant 5 qui contient au moin~ partiellement
et ici totalement l'équipement électrique 1. Ce boîtier isolant 5
e~t par exemple constitué par assemblage de deux demi-coque~ complémentaires,
qui sont par exemple rendues solidaires par ~oudage ultra~onique
après introduction de~ organes internes qu'elles doivent contenir,
telle~ les pièces conductrices 3 et l'organe contacteur~
Dan~ l'exemple de réalisation propo~é en figure 1, les deux
demi-coque~ ont un plan de joint qui corre~pond au plan longitudinal
médian de trace Y-Y'.
Chaque pièce conductrice 3 comporte une fente 30 de dénudage
et de retenue pour les âmes 20 des fils 2 a raccorder - figure 1 -
cette fente étant ici rectiligne et ~'ouvrant par une embouchure
dénudante 34 à l'une de ses extrémités.
Dan~ l'exemple non limitatif de réalisatlon, la fente 30
est ménagée au long d'une paroi d~une partie profilée de la pièce 3,
cette dernière étant o~tenue, à partir d'un flan plan, par un matricage
entraînant ~a découpe, ~on pliage et éventuellement de~ amincissements
localiséq .
La partie profilée de la pièce 3 a pour exemple une section
tran~versale polygonale creuse qui correspond ici à un U dont le~
extrémité~ libres ont été obliquement et également repliée~ l'une
- verq l'autre, comme on le volt ~ur la figure 4.
La partie pro~ilée ainsi obtenue Comporte deux pli3 d'extrémité 31
corre~pondant aux extrémités libres obliquement repliée~ évoquées
ci-dessus ces deux pli~ bordent la fente 30 qu'il~ délimitent et
ils ~ont ici extérieurement aminci~ ver~ cette fente.
Les deux parois parallèle~ 32, qui portent chacune un pli 31,
participent à l'immobilisation de la pièce 3 dang son logement 50
con~ointement avec la paroi de fond 33 à laquelle elleq ~ont
~ .
perpendiculairement orientées.
L'embouchure dénudante 34 de la pièce conductrice 3 e~t obtenue
par découpe oblique ~ymétrique deq plis 31 à une de leurs deux
extrémités, cette découpe oblique permet d'obtenir une embouchure
évasée. Dan3 une forme préférée de réalisation le pliage ultérieur
de~ pli9 31, par rapport aux parois 32 qui les portent, crée une
arête ~upérieure ~uffi~ante pour entamer la gaine 21 des fils 2
pous~é~ dans cette embouchure.
Les pli~ 31, les parois parallèleq 32 et la paroi de fond 33
delimitent une cavité que l'on fait déboucher à llextérieur du
boîtier 5 par un orifice 51, dit d'introduction de lame d'outil,
ménagé dan~ ce bo1tier 5 à proximité de l'embouchure dénudante 34,
orthogonalement à cette dernière et ici à la partie supérieure
sur le bloc représenté ~ur la figure ~ .
L'orifice 51 ~'ouvre ici dan~ la zone centrale d'un dispositif
;
~ ~ ~6~ ~ ~
de positionnement d~outil constitué par une saillie 52 formée a
la partie supérieure du boîtier 5 sur la figure 2.
Cette saillie 52 a ici une forme rectangulaire et comporte
en son centre llorifice 51, qui est lui même de forme rectangulaire
-figure 3 - .
L'orifice 51 est disposé de manière a dégager un accès pour
une lame 60 d'un outil de connexion 6 - figure 2 - dan9 le boltier 5,
soit ici dans la fente 30 et de part et d'autre des pli3 31, clest-
à-dire à l'intérieur et à l'extérieur de la pièce profilée.
Au moin~ deux des côtés de l'orifice 51 de forme rectangulaire,
ici les bord~ longitudinaux, sont garnis de rebords 53 qui délimitent
la largeur de l'orifice en haut de salllie 52 et qui sont destinés
à permettre un accrochage de 1'outil de connexion 6. Ce dernier
est doté à cet effet d'extrémités ren~lées 61 portées par des lames
souples 62 et constituant des éléments mobiles de fixation de l'outil
au bo~tier.
Le bo;tier 5 est également doté d'une ouverture qui s'é~end
en regard de la fente 30 pour permettre l'in3ertion succe 3ive
des fils 2 transver~alement au dessus de l'embouchure dénudante 34
et le coincement des gaines ~1 de ces fils l'une au dessu3 de l'autre
simultanément au coincement de leurs âme~ 20 dans la fente 30.
L'ouverture comporte ici un trou de forme cylindrique 54
à travers lequel il est possible d'enfoncer axialement un fil au
des3us de l'embouchure dénudante 34 et en butée en fond de logement
50, au delà de l'embouchure dénudante 34 de la piace conductrice 3.
Le trou cylindrique 54 communique aveo une lumière rectiligne 55
qui débouche à sa partie inférieure sur la figure 1 et qui s'étend
au droit de la fente 30 lorsque la pièce conductrice 3 est en place.
La lumière rectiligne 55 e~t destinée à assurer la retenue
des gaines 21 des fils 2 connectés, elle a donc une largeur légèrement
inférieure au diamètre de la plus petite des gaines prévues et
comporte des bossages 80 réalisés sous le trou cylindrique 54 dans
la lumière rectiligne pour empêcher la remontée d'un fi~ bloqué
par sa gaine dans la lumière recti~igne~ver3 ce trou cylindrique 54.
Dan3 1' exemple de réalisation propo~é, un second trou 56
est ménagé dans le boitier 5 a l'autre extrémité de la lumière
rectil1gne 55 par rapport àu trou 54, il débouche sous la fente 30
de la pièce conductrice 3 pour permettre le retrait d~un fil préalablement
raccordé par coincement de son âme 20 dans cette fente 30.
Dans une autre forme de réalisation, non figurée ici, la
lumière rectiligne 55 se ferme au ras de la base de la pièce de
connexion et ne comporte pas de second trou.
Deux lumlères auxiliair~s 5~ bordent latéralement la lumière
rectiligne 55 de manière à permettre la dé~ormation des zones du
bo;tier 5 qui assurent le coincement des gaines, 3ans que pour
cela les dimen3ion3 extérieures du boîtier soient modi~iée~ lorsque
des gaines y 30nt immobili~ées.
L'outil de connexion 6 compor~e, comme on l'a vu, une lame
rigide 60 d'insertion de fil esquissée sur les figures 2 et ~ et
précisée sur les figures 6 à 8. Cette lame d'inser~ion 60 est destinée
à Yenir s'insérer à travers l'ori~ice 51 d'introduction d'outil
dans le logement 50 qui contient la pièce conductrice 3, le long
de la fente 30 de cette pièce conductrice.
Cette lame d'insertion 60 est destinée à venir presser ~ur
chaque fil 2 à connecter de manière à enfoncer transversalement
l'âme 20 de ce fil dan3 la fente 30 et sa gaine 21 dan~ la lumière -~- ~
rectiligne 55 où elles se coincent.
Dans une forme préférée de réalisation la lame d'insertion 60
est apte à passer entre les bords 31 de la fente 30 et de part
et d'autre de ces bords, elle se présente alor3 sous forme d'une
lame plane, longiligne, dotée sy~étriquement de rainures longitudinales 63
réduisant son épai3seur à une valeur inférieure à la distance entre
bords 31 de fente 30 de pièce de connexion, ce qui lui permet de
coulisser longitudinalement entre ces bords 31 alors logés chacun
dans une rainure.
Dans l'exemple de réalisation présenté, la lame d'insertion 60
comporte deux paires de rainures 63 disposées symétriquement par
rapport à l'axe longitudinal de la lame, celui-ci étant Yupposé
perpendiculaire au plan de la feuille portant la figure 4~ Une
telle disposition est notamment avantageuse pour l'utilisateur
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dans la mesure où elle évite de modifier 1 t orientation de l'outil
de connexion pour connecter des fils à des pièces conductrices
montées dos à dos dans un même boîtier, comme cela se passe classiquement
dans les blocs de jonction, en particulier dans celui dont une
moitié est présentée en figure 2.
Une solution simplifiée non représentée met en oeuvre une
lame ne comportant qu'une seule paire de rainures 63. Cette lame
correspond pratiquement à une moitié de lame 60 de la figure 4
coupée longitudinalement selon un plan médian transversal~elle
pos~ède par exemple une symétrie par rapport à un plan transversal
passant par le fond des rainures 63.
La lame d'insertion 60 de l'outil de connexion 6 présenté
figure 5 coulisse dan~ un conduit de guidage 64 qui contient également
un pouqsoir 65, par exemple cylindrique, portant la lame d'insertion 60
à une extrémité et recevant à l'autre extrémité la pou~sée d'une
gâchette 66 de manoeuvre articulée sur une cro~se de préhension 67
de l'outil.
La partie de l'outil de connexion ou est ménagé le conduit
de guidage est composée par exemple de deux demi-coque~ symétriques
accolées 6A, 6B - ~igure 7 -.
Un ressort à boudin 68 ceinture ici une partie du poussoir 65
et/ou de la lame d'insertion 60, il tend a ramener cette dernière
en fond de conduit 64, dan~ une po~ition rétractée, lorsque la
gachette 66 est relâchée, aprè~ traction complète, un classique
~ystème à cliquet non figuré obligeant l'utili~ateur à poursuivre
toute tractlon commencée.
Le rapprochement de la gâchette 66 ver~ la crosse 6~ entra~ne
la ~ortie de la lame d'insertion 60 hor3 du conduit 64 et hors
de l'outil 6. Accessoirement la gâchette et la crosse comportent
chacune une portion coupante 69, a proximité de leur articulation
commune 80 pour permettre le sectionnement d'un fil, comme une
paire de ciseaux, lors des opérations de raccordement.
Deux pièces de ~ixation ~0 sont disposées de part et d'autre
de la lame d'insertion 60 et des deux lames souple~ 62 de part
et d'autre de cette lame d'in~ertion, elles fixent les lames souples
~Z~774~
_ 9 _
sur le corps
de l'outil 6 au delà du conduit 64 de part et d~autre d'un guide 71
on coulisse la lame d'insertion 60.
La lame d'insertion 60 est située en retrait par rapport
aux lames souples lorsque la gâchette 66 est relachée, elle coulisse
entre elles en les séparant lor3que cette gâchette est pressée.
Dans l'exemple de réali3ation proposé, les lames souples 62,
ont leurs bases finissent parallèles à la lame d'insertion 60,
elles 30nt inclinéeq l'une vers l'autre au delà du guide 11 et
à l'extérieur de l'outil 6 de manière à se joindre à leur extrémité
libre ; les deux extrémités libres accolées sont extérieurement
rouléeq pour former chacune un bourrelet 61, facilitant l'introduction
et l'extraction de l'outil dana et hors de l'orifice 51, en raison
de sa forme arrondie.
Leq bourreletq 61 s'écartent vers l'extérieur lorsque la
lame d'insertion 60 est en saillie hors da l'outil 6 et reviennent
l'un vers l'autre lorsque la gâchette est lâchée et que en conséquence
la lame d'inqertion 69 eqt rétractée à l'intérieur de l'outil 6.
Pour obtenir une bonne régularité des connexions, l'outil
de raccordement 6 vient ~e positionner de manière précise par rapport
,
à l'orifice 51 d'un agencement de connexion d'un boîtier S en venant
q'encaqtrer en translation par une extrémité, dite de sortie de
lame, sur la saillie 52 danq la zone centrale de laquelle est ménagé
l'orifice diintroduction 51 concerné.
En ce but, les demi-coqueq 6A et 6B 9 ~ unissent pour former
un embout tubulaire en deux parties, ces dernieres se joignent
et déterminent une portée permettant à l'outil 6 de se positionner
sur l'élément en saillie 52 par une zone plane d'appui 72 - figure
6 à 8 - et de se centrer par rapport à cet élément en saillie qu'il
vient latéralement enserrer grâce à deux éléments latéraux de centrage
constitués ici par des prolongementq 73, comme le montre la figure 8.
La zone plane d'appui f2 formée en extrémité des demi-coques
6A, 6B est complétée par les extrémités correspondantes des deux
pièces de ~ixation 70.
Dans la forme de réalisation yroposée, les prolongements 73
~-z~
- lo -
se terminent au même niveau que les bourrelets 61 qulils protégent
partiellement, les lames souples 62 saillant au centre de l'extrémité
de sortie de lame.
La largeur de l'orifice 51 d'un agencement de connexion ~ur
un boîtier 5 correspond pratiquement à la somme des ép~isseurs
des lames souples 62 et de la lame d'insertion 60 de manière qu'un
positionrement transversal ~uffisant de l~outil 6 soit obtenu,
lorsque les bourrelets 61 sont ~OU9 le3 rebord~ 53, les lames sou-
ples 62 et la lame d'insertion 60 traversant alors l'orifice.
Pour effectuer une connex~on d~un fil 2 dans une pièce conduc-
trice 3 d'un agencement de connexion logé dans un bo1tier 5.on
introduit une extrémité non dénudée du fil 2 à travers le trou 54
~usqu'à ce qu'il vienne en butée en fond de logement 50 au dessus
et au d~là des bords 31 de fente 30 de la pièce conduc~rice 3 -
figure 8 -.
L'outll 6 est positionné, gâchette relâchée et en conséquence
lame d'insertion 60 rétractée, ~ur la saillie 52 qu'il coiffe,
l'embout tubulaire venant par translation s'encastrer sur cette
saillie. A cet ef~et les éléments latéraux de centrage f3 viennent
se positionner de part et d'autre de cette saillie -figure 8 -et
les bourrelets 61 des lames souples 62 pénétrent à travers l'orifice 51
sous le ni~eau des rebords 53, lorsque la portée plane 72 de l'outil
de connexion 6 vient en appui sur le sommet de la saillie 52 -fi-
gure 9 -.
L'exercice d'une pres3ion sur la gâchette 66 de l'outil de
connexion 6 vers la crosse 67 entraîne une translation du poussoir 65
et de la lams d'inYertion 60 en même temps qu'une compression du
ressort 68. La lame d'insertion 60 écarte alors le~ lames ~ouples 62
dont les bourrelets 61 viennent se coincer sous les rebords 53
3Q du boîtier en solidarisant l'outil 6 au boItier 5.
La lame d'insertion 60 vient prendre appui sur la gaine 20
du fil à connecter et l'entraîne d'abord dan~ l'embouchure dénudante
de la pièce de connexion où cette gaine est entaillée, pUis simulta-
nément dans la fente 30 et dans la lumière 55 ou respectivement
l'âme 20 et la gaine 21 du fil sont coincées -figures 10 et 11 -
1 1
Le relâchement de la gâchette de l'outil 6 entraIne l'escamotage
de la lame d'insertion 60 dans l'outil par le res30rt 68 et le
rapprochement des bourrelets 61 qui reviennent élastiquement l'un
vers l'autre ou désolidarisant l'outil 6 du boltier 5.
Une connexion d'un second fil peut alors être effectuée de
manière identique, ce second fil repoussant élastiquement le premier
plus pro~ond dans la fente 30 et dans la lumière 55.
Il est également po~3ib~e d'extraire le premier fil 2 connecté
grâce à la lame d'insertion 60 venant pousser ce premier fil hor~
de la pièce conductrice 3 au niveau du trou 56 qui permet son extrac-
tion.
L'action sur la gâchette 66 doit alors être prolongée pour
obtenir ce ré~ul~at et il e~t prérérable de prévoir un système
par exemple à crans, associé a la gachet~e, de manière connue en
~oi et non décrite ici, pour di~érencier la ¢ourse de connexion
de cette gâchette par rapport a celle PlUs longue de déconnexion.
Lorsque la lumière rectiligne 55 ~e ferme au ra~ de la base
de la pièee de connexion 3 en l'ab~ence de trou 56 en bas de lumière,
il est prévu d'utiliser un outil d'extrac~ion 81 pénétrant à traver~
l'ori~ice 51, en l'~bsence d'outil 6, pour ressortir un fil 2 préala-
blement raccordé.
L'outil d'extraction 81, montré logé dans la manche 67 dloutil 6
~ur la figure 5, e3t ici compo~é d'un manche porteur d'une mince
tige rigide coudée a angle droit en extrémité.
Ltoutil d'extraction 6 permet, après avoir été extrait du
manche 6~, de venir soulever un fil 2 immobili~é dans la rente
de dénudage et de maintien de la pièce de connexion 3, en pénétrant
dans cette pièce par l'ori~ice 51 et en s'accrochant ~ou~ le fil Z
par ~on extrémite coudée. Ce fil 2 e~t ain3i remonté ver~ le trou
cylindrique 54 à travers lequel il e~t alors poq3ible de l'extraire.
Il peut être envisagé d'actionner la lame d'outil par, d'autres
moyen3 que le sy3tème à gâchette, par exemple à l'aide d'un 3yqtème
de presqion ~luidique n'exigeant pa~ néce~sairement la pré3ence
d'une croq~e.
