FR2741122A1

FR2741122A1 - Element de fixation

Info

Publication number: FR2741122A1
Application number: FR9513387A
Authority: FR
Inventors: Christian Courtin
Original assignee: ITW de France SAS
Current assignee: ITW de France SAS
Priority date: 1995-11-13
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1997-05-16
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: BR9604524A; US5718025A; DE69621401T2; ES2177745T3; CN1100215C; EP0773374A1; DE69621401D1; CN1152677A; FR2741122B1; CA2189206A1; EP0773374B1; JPH09166114A; MX9604887A; CA2189206C

Abstract

Un élément de fixation comportant un pied (3) adapté à être retenu à une paroi, ce pied comportant un fût (9) portant des lames flexibles antiretour (13A, 13B, 13C), et comportant au moins trois ailes longitudinales (10B, 10C) orientées suivant des plans respectifs qui se coupent au niveau de l'axe central longitudinal du fût, avec la surface délimitant l'extrémité libre de chaque aile qui est adjacente au contour prévu pour le trou quand celui-ci et ledit fût sont disposés concentriquement.

Description

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L'invention a trait à un élément de fixation comportant un pied adapté à être retenu à une paroi après avoir été introduit dans un trou à

contour prédéterminé de cette paroi.

On connaît déjà de tels éléments de fixation, généralement appelés ancre marine ou sapin de noel, dont le pied comporte un fût portant des lames flexibles antiretour orientées chacune suivant un plan disposé en biais par rapport à l'axe central longitudinal dudit fût, avec le raccordement entre le fût et chaque lame élastique qui est orientée transversalement à la pente de la lame, et avec chaque lame qui comporte une portion d'extrémité qui, au repos, s'étend au-delà du contour prédéterminé du trou quand celui-ci et ledit fût sont disposés concentriquement, de sorte qu'au cours de l'introduction de l'élément de fixation dans le trou, les lames flexibles rentrent en contact avec le bord de celui-ci, fléchissent pour se trouver entièrement à l'intérieur du contour du trou, dans lequel elles peuvent alors pénétrer, tandis que quand I'élément de fixation, après avoir été introduit dans le trou, est entraîné dans le sens de l'extraction, des lames flexibles tendent à fléchir dans le sens qui les fait sortir du contour du trou, ce qui permet à l'élément de fixation de résister à l'extraction. L'invention vise, d'une façon générale, à améliorer les performances de ce genre d'élément de fixation, tant en ce que concerne son

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introduction dans le trou, que le maintien qu'il procure une fois qu'il est mis en place. Elle propose à cet effet un élément de fixation comportant un pied adapté à être retenu à une paroi après avoir été introduit dans un trou à contour prédéterminé de cette paroi, ledit pied comportant un fût portant des lames flexibles antiretour orientées chacune suivant un plan disposé en biais par rapport à l'axe central dudit fût, chaque dite lame flexible comportant, au repos, une portion d'extrémité qui s'étend au-delà dudit contour prédéterminé quand celui- ci et ledit fût sont disposés concentriquement; caractérisé en ce que ledit fût comporte au moins trois ailes longitudinales orientées suivant des plans respectifs qui se coupent au niveau dudit axe central longitudinal, avec la surface délimitant l'extrémité libre de chaque dite aile qui est adjacente audit contour prédéterminé quand celui-ci et ledit fût sont disposés concentriquement. Les extrémités des ailes longitudinales, qui sont rigides et peuvent être réparties les unes par rapport aux autres de façon relativement espacée et régulière sur le plan angulaire, procurent ainsi un guidage du fût par rapport au trou, qui permet de maintenir la concentricité entre ces derniers au cours de l'introduction du pied, de sorte que cette introduction est beaucoup plus facile et beaucoup plus commode qu'avec les éléments de fixation antérieurs. En outre, en service, la coopération entre l'extrémité des

différentes ailes longitudinales et le bord du trou, limite le jeu radial du pied vis-

à-vis du trou, ce qui permet d'améliorer la résistance à l'extraction, étant donné que le maintien du fût concentriquement au trou permet aux lames antiretour

de travailler dans les meilleures conditions.

De plus, ce jeu limité permet, dans le cas o la paroi est soumise à des excitations mécaniques comme cela se produit dans une automobile, de réduire le risque que l'élément de fixation se mette à vibrer en

produisant des nuisances sonores.

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Selon des caractéristiques préférées, au moins une dite aile longitudinale porte, sur au moins un côté, une série de dites lames flexibles,

disposées parallèlement et de façon étagée.

Cette façon d'implanter sur le fût la ou les série(s) de lames flexibles, série(s) qui permet(tent) d'utiliser l'élément de fixation pour des épaisseurs variables, est en effet particulièrement simple et commode à mettre en oeuvre, en particulier dans le cas o l'élément de fixation est obtenu par

moulage d'une matière plastique.

Selon d'autres caractéristiques préférées de ce mode de réalisation, ledit pied comporte au moins deux dites séries de lames flexibles, chaque dite série étant positionnée, le long dudit axe central longitudinal, avec

un décalage par rapport à chaque autre dite série.

Grâce à ce décalage, on évite qu'en cours d'introduction, les lames des différentes séries se trouvent simultanément dans le même état de fléchissement, ce qui permet d'éviter que l'effort à exercer pour introduire le pied dans le trou, soit par moment très élevé (une lame de chaque série dans un état de fléchissement maximum), et par moment particulièrement faible (une lame de chaque série en début de fléchissement), et permet au contraire d'obtenir un effort d'introduction relativement régulier, dont la valeur maximale

reste modérée.

En outre, dans le cas o le pied traverse la paroi, et donc que la résistance à l'extraction s'obtient par venue en butée de lames flexibles contre la face de la paroi qui est opposée à celle par laquelle le pied a été introduit dans le trou, le décalage entre les séries d'ailettes, permet de réduire la distance axiale que peut parcourir le pied avant que la première lame

antiretour ne vienne au contact de la paroi.

Le fait que le pied ne puisse ainsi se déplacer que sur une distance axiale relativement réduite avant de rencontrer une première résistance à son déplacement (la résistance maximale est obtenue après un déplacement plus important, permettant à plusieurs lames appartenant à des

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séries différentes de venir en butée contre la paroi) offre notamment l'avantage de limiter le risque précité que l'élément de fixation ne rentre en vibration, et ne

produise des nuisances sonores.

On observera que sans le décalage entre les séries de lames flexibles, il aurait été nécessaire, pour obtenir des résultats similaires, d'avoir un écartement entre deux lames successives d'une série, qui soit de l'ordre de grandeur de ce décalage, ce qui aurait imposé une multiplication du nombre des lames, et donc un surcroît de matière première, et aurait également impliqué, dans le cas o l'élément de fixation est obtenu par moulage d'une matière thermoplastique, de sérieuses difficultés d'obtention du moule, puisque celui-ci devrait avoir une paroi particulièrement mince entre deux creux pour

obtenir des lames successives d'une dite série.

De préférence, pour des raisons de régularité, et de commodité de réalisation, ledit décalage, le long dudit axe central longitudinal, entre une dite série de lames flexibles et chaque autre série, est égal à xp/n, avec p qui est l'écartement constant suivant lequel sont positionnées, suivant ledit axe central longitudinal, les lames flexibles de chaque couple de deux lames successives de chaque série, n qui est le nombre dedites séries, et x un

nombre entier, compris entre 1 et n-1, qui est propre à chaque dite autre série.

Ainsi, s'il y a par exemple quatre séries de lames flexibles avec l'écartement entre deux lames successives qui est de 2,4 mm, le décalage entre une première série et une deuxième série sera de 0,6 mm, I'écartement entre la première série et une troisième série sera de 1,2 mm, et l'écartement

entre la première série et une quatrième série sera de 1,8 mm.

Selon d'autres caractéristiques préférées, I'élément de fixation

comporte exactement quatre dites ailes longitudinales.

Le fût a ainsi une section transversale qui est en forme de croix, forme qui offre un excellent rapport entre la quantité de matière première

nécessaire et la qualité du guidage procuré vis-à-vis du trou.

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Selon d'autres caractéristiques préférées, I'élément de fixation comporte exactement quatre dites ailes longitudinales, avec deux ailes qui portent chacune, sur deux côtés opposés, une dite série de lames flexibles, les

deux autres ailes ne portant aucune lame flexible.

Cette conformation du fût et cette implantation des lames flexibles, permet d'obtenir d'excellents résultats, d'une façon particulièrement

simple, commode et économique.

Selon d'autres caractéristiques préférées, chaque dite lame flexible est portée par une dite aile longitudinale, avec un raccordement qui est

orienté suivant la pente de la lame.

Ainsi, contrairement aux éléments de fixation antérieurs susvisés, chaque lame flexible, au cours de l'introduction du pied, rentre progressivement en contact avec le bord du trou, ce grâce à quoi l'effort à exercer sur l'élément de fixation pour introduire le pied dans le trou, reste

modéré.

Selon d'autres caractéristiques préférées, chaque dite lame flexible est inclinée de sorte qu'en cours d'introduction dans ledit trou, la zone de contact avec le bord dudit trou, se rapproche progressivement de l'aile qui

porte cette lame.

Ainsi, la zone de la lame flexible qui est sollicitée la première pour résister à l'extraction du pied, se trouve à proximité de l'aile qui porte cette lame, de sorte que cette zone est relativement peu flexible, et procure donc un

maintien de qualité.

Selon d'autres caractéristiques préférées, comme étant favorable à la régularité de l'effort à exercer pour enfoncer le pied dans le trou,

ladite portion d'extrémité de chaque dite lame flexible qui, au repos, s'étend au-

delà dudit contour prédéterminé, est en forme de croissant.

Selon d'autres caractéristiques préférées, notamment pour des raisons de commodité d'emploi, ledit pied est raccordé, à une extrémité, à une

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tête, et comporte à l'autre extrémité, une pointe conique centrée sur ledit axe

central longitudinal.

L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la

description d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif et non

limitatif en regard des dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 et 2 sont respectivement une vue en perspective et une vue en élévation d'un élément de fixation conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue en coupe prise suivant le plan indiqué en 111-111 sur la figure 2; - la figure 4 est une vue partielle en élévation, très schématique, de cet élément de fixation mis en place dans un trou respectif d'un objet et d'un support qu'il maintient l'un à l'autre, cet objet et ce support étant représentés en coupe; et - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, mais montrant comment l'élément de fixation résiste à l'extraction lorsque l'objet et le support

tendent à s'écarter l'un de l'autre.

L'élément de fixation 1 illustré sur les dessins, est obtenu par

moulage d'une matière thermoplastique.

Il comporte une tête 2 et un pied 3 muni, à l'extrémité opposée à celle par laquelle il se raccorde à la tête 2, d'une pointe conique 4, le pied 3

et la tête 2 admettant un axe central longitudinal commun 5.

La tête 2 présente une forme bien connue, avec une face

inférieure concave 6 qui s'étend radialement en saillie par rapport au fût 3.

La pointe 4, dont l'extrémité 7 est arrondie, permet d'une façon bien connue, de centrer aisément le pied 3 vis-à-vis du trou dans lequel il doit être enfoncé, la base 8 de la pointe 4 ayant le même contour que le trou dans

lequel il est prévu d'introduire le pied 3.

Celui-ci comporte, entre la base 8 de la pointe 4 et la tête 2, un fût 9 comportant quatre ailes longitudinales 10A à 10D, les ailes 10A et 10C étant orientées suivant un plan 11A tandis que les ailes 10B et 10D sont

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orientées suivant un plan 11 B, les plans 11A et 1 B étant perpendiculaires, et

se coupant au niveau de l'axe 5.

Les surfaces respectives 12A a 12D qui délimitent l'extrémité libre de chacune des ailes, sont exactement en surplomb du contour de la base 8, comme on le voit plus particulièrement sur la figure 3, c'est-à-dire que les surfaces 12A à 12D sont adjacentes au contour prédéterminé pour le trou dans lequel doit être introduit le pied 3, lorsque ce contour et le fût 9 sont disposés

concentriquement, le contour prévu ici pour le trou étant circulaire.

Les ailes 10OB et 10D portent chacune, sur deux côtés opposés,

une série de lames flexibles antiretour, respectivement 13A à 13D.

On va maintenant décrire plus particulièrement la série de lames flexibles antiretour 13B, étant entendu que la série de lames 13A, la

série de lames 13C, et la série de lames 13D, sont identiques.

Les lames 13B, qui sont ici au nombre de six, sont disposées parallèlement et de façon étagée, avec un écartement constant p (figure 2)

suivant l'axe 5, qui est par exemple de 2,4 mm.

Chacune des lames 13B est sensiblement plane et orientée suivant un plan disposé en biais par rapport à l'axe 5, I'inclinaison étant telle que le plan suivant lequel est orientée la lame 13B, se rapproche de la pointe 4

en même temps qu'il se rapproche de l'axe 5.

Comme on le voit sur la figure 3, chaque lame 13B comporte au repos, c'est-à-dire dans la position montrée sur les figures 1 à 3, qu'elle prend spontanément, une portion d'extrémité 14, ici en forme de croissant, qui s'étend au-delà du contour de la base 8, c'est-à-dire du contour prédéterminé du trou dans lequel il est prévu d'introduire le pied 3, lorsque le fût est disposé

concentriquement à celui-ci.

On observera que chaque lame 13B, du fait qu'elle est raccordée à l'aile 10B qui la porte suivant sa pente, ne va rentrer en contact que progressivement avec le bord du trou dans lequel va être introduit le pied 3, et que compte tenu de son inclinaison, la zone de contact avec le bord du

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trou, va d'abord se situer à proximité de l'aile 10C, puis va se rapprocher

progressivement de l'aile 10OB qui porte la lame 13B.

Comme on le voit sur les figures 1 et 2, chaque série de lames flexibles est positionnée, le long de l'axe 5, avec un décalage par rapport à chaque autre série. Plus précisément, la série de lames 13B présente par rapport à la série de lames 13A, un décalage e (figure 2) vers la pointe 4, la série de lames 13D présentant le même décalage e, dans le même sens, par rapport à la série de lames 13A, et de même pour la série de lames 13C par rapport à la

série 13D.

Dans l'exemple illustré, le décalage e est égal au quart de l'écartement p entre deux lames successives de l'une quelconque des séries de lames, de sorte qu'il y a également un décalage e entre la première lame 13C à partir de la tête 2, et la deuxième lame 13B à partir de la tête 2, et plus généralement entre la n-ième lame 13C à partir de la tête 2 et la n+1-ième

lame 13B à partir de cette tête.

On observera que les surfaces d'extrémité 12A et 12C des ailes 10A et 10C, qui ne portent aucune lame flexible, sont arrondies avec un rayon beaucoup plus petit que celui de la base 8, alors que les surfaces 12B et 12D sont arrondies suivant ce dernier rayon, de sorte que les ailes 10A et 10C rentrent en contact avec le bord du trou sur une zone relativement linéaire, alors que les ailes 10OB et 10D rentrent en contact avec une zone qui est plus large. Les faces des ailes 10OB et 10D qui portent les lames flexibles, sont en forme de dièdre concave très ouvert, avec un angle sensiblement égal à 165 , ce qui permet d'ajuster le porte-a-faux des lames flexibles, et donc

d'ajuster leur capacité à fléchir.

Les extrémités des lames flexibles regardant vers l'extérieur, sont conformées de sorte que les surfaces limitant ces extrémités, sont

parallèles à l'axe 5.

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On va maintenant décrire à l'appui des figures 4 et 5, un exemple d'utilisation de l'élément 1, consistant à maintenir un objet 15 a un support 16, ce support et cet objet comportant chacun une paroi mince dans laquelle est pratiqué un trou circulaire de même diamètre que la base 8 de la pointe 4, la somme des épaisseurs de ces parois étant à peu près égale à la

distance séparant la tête 2 de la lame 13B qui en est la plus proche.

Le pied 3 est d'abord introduit dans le trou de l'objet 15, vis-à-

vis duquel il est présenté avec la pointe 4 la première, celle-ci permet de centrer le pied par rapport au trou, ce qui est réalisé lorsque la base 8 se trouve dans celui-ci, l'enfoncement du pied s'effectuant en exerçant alors une force,

par exemple avec le pouce, sur la tête 2.

La lame flexible la plus proche de la tête 2, qui est l'une des lames 130, rentre alors en contact avec le bord du trou, et commence à fléchir pour pouvoir passer à travers le trou, les lames suivantes, qui sont respectivement une lame 13D, une lame 13A et une lame 13B, se mettent à coopérer de façon similaire avec le bord du trou, les différentes lames du pied 3

fléchissant chacune à leur tour pour pouvoir passer dans le trou.

L'insertion de l'élément 1 dans le trou du support 16, s'effectue exactement de la même façon, une fois que l'introduction dans le trou de l'objet 15 a été effectué, ou alors en même temps, avec les trous respectifs qui sont superposes. Lorsque l'élément 1 a été introduit dans les deux trous (figure 4), la face 6 de la tête 2 porte contre l'objet 15 tandis que les faces supérieures des lames 13A à 13D qui sont les plus proches de la tête 2, ont au moins une

partie de leur portion 14 qui est en regard de l'objet 16.

On observera que les surfaces 12A à 12C, ont procuré au cours de l'introduction de l'élément 1, un guidage contre le bord des trous, qui a facilité cette introduction, et que dans la position de la figure 4, ces surfaces permettent de limiter le jeu radial de l'élément 1 par rapport à l'objet 15 et au

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support 16, et procurent plus généralement un excellent maintien mutuel entre

l'élément 1, l'objet 15 et le support 16.

Le jeu axial de l'assemblage de ces derniers, est fixé par la différence entre la somme des épaisseurs des parois accolées de l'objet 15 et du support 16, et la distance séparant la lame flexible la plus proche de la tête 2, qui est une lame 13B, de cette tête, le jeu étant limité d'une part par la venue en contact de la tête 2 contre l'objet 15, et d'autre part par la venue en contact

de la partie de cette lame 13B contre le support 16.

Lorsqu'un effort d'extraction important est exercé sur l'élément 1, par exemple dans le cas o l'objet 15 tend à s'éloigner du support 16 comme montré sur la figure 5, la lame 13B, qui rentre la première en contact avec le support 16, fléchit suffisamment pour qu'une lame 13A vienne à son tour porter contre le support 16, et suivant l'importance de l'effort d'extraction, on peut avoir jusqu'à un ensemble de lames 13A à 13D qui portent sur le support 16

pour résister à l'extraction.

On notera que grâce à l'agencement qui vient d'être décrit, l'élément 1 peut être introduit dans le trou d'une ou plusieurs parois minces, avec une force relativement régulière et dont l'intensité maximale reste modérée, en tout cas considérablement plus faible que l'effort nécessaire pour

arriver à extraire l'élément 1 du trou dans lequel il a été introduit.

On observera que dans l'exemple d'utilisation illustré sur les figures 4 et 5, seules les lames flexibles les plus proches de la tête 2 sont utiles

pour éviter l'extraction de l'élément 1.

Il est toutefois intéressant d'avoir prévu des séries d'au moins deux lames flexibles disposées de façon étagée, compte tenu des importantes variations de dimensions que sont susceptibles d'avoir l'objet 15 et le support 16, étant donné que les parois qu'on voit sur les figures 4 et 5 sont constitués

par une tôle métallique avec un trou formé par poinçonnage.

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On observera que dans une autre utilisation de l'élément 1, le trou dans l'objet 15 peut être plus grand que celui dans le support 16, pourvu

que le trou de 15 ait un diamètre inférieur à celui de la tête 2.

Dans encore une autre utilisation, le pied 3 est inséré dans le trou d'une paroi épaisse qu'il ne traverse pas. De nombreuses variantes sont possibles en fonction des circonstances. Ainsi, dans des variantes non représentées, chaque série de lames 13A à 13D, n'est formée que par deux lames distinctes; le fût 9 est remplacé par un fût ne comportant que trois branches, ou alors par un fût comportant davantage que quatre branches, les différentes branches étant régulièrement réparties sur le plan angulaire, c'est-à-dire, dans le cas o il y a trois branches, que chaque branche est espacée des branches voisines, de , et dans le cas o il y a cinq branches, de 72 0; le nombre de série(s) de lames flexibles portées par le fût est inférieur à quatre, par exemple une seule série, ou alors supérieur à quatre; I'implantation des lames flexibles sur le fût est faite d'une autre manière, par exemple chaque aile porte une série de lames flexibles d'un seul côté, ou alors le raccordement entre chaque aile flexible et l'aile qui la porte est orienté transversalement à la pente de la lame; le contour du trou dans lequel doit être enfoncé l'élément de fixation a une forme qui n'est pas circulaire, par exemple une forme ovale; la tête 2 est remplacée par une tête différente, par exemple munie d'un moyen d'attache pour un objet à fixer à la paroi dans laquelle doit être introduit le pied de l'élément de fixation, ou alors le pied 3 est directement intégré à l'objet à fixer, ou bien encore la tête 2 est supprimée, et un évidement est pratiqué dans le fût

afin de recevoir par exemple une vis.

On rappelle que l'invention ne se limite pas aux exemples

décrits et représentés.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Elément de fixation comportant un pied adapté à être retenu à une paroi (16) après avoir été introduit dans un trou à contour prédéterminé de cette paroi, ledit pied comportant un fût portant des lames flexibles antiretour orientées chacune suivant un plan disposé en biais par rapport à l'axe central dudit fût, chaque dite lame flexible comportant, au repos, une

portion d'extrémité qui s'étend au-delà dudit contour prédéterminé quand celui-

ci et ledit fût sont disposés concentriquement; caractérisé en ce que ledit fût (9) comporte au moins trois ailes longitudinales (10A-10D) orientées suivant des plans respectifs (11A, 11B) qui se coupent au niveau dudit axe central longitudinal (5), avec la surface (12A-12D) délimitant l'extrémité libre de chaque dite aile (10A-10D) qui est adjacente audit contour prédéterminé quand celui-ci

et ledit fût sont disposés concentriquement.

2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une dite aile longitudinale (10OB, 10D) porte, sur au moins un côté, une série de dites lames flexibles (13A-13D), disposées parallèlement et de façcon étagée.

3. Elément selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit pied (3) comporte au moins deux dites séries de lames flexibles (13A-13D), chaque dite série étant positionnée, le long dudit axe central longitudinal (5),

avec un décalage par rapport à chaque autre dite série.

4. Elément selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit décalage, le long dudit axe central longitudinal (5), entre une dite série de lames flexibles et chaque autre série, est égal à xp/n, avec p qui est I'écartement constant suivant lequel sont positionnées, suivant ledit axe central longitudinal (5), les lames flexibles de chaque couple de deux lames successives de chaque série, n qui est le nombre dedites séries, et x un

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5. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce qu'il comporte exactement quatre dites ailes longitudinales

(1 OA-10D).

6. Elément selon l'une quelconque des revendications 2 à 4,

caractérisé en ce qu'il comporte exactement quatre dites ailes longitudinales (10A-10D), avec deux ailes (10B, 10D) qui portent chacune, sur deux côtés opposés, une dite série de lames flexibles (13A-13D), les deux autres ailes

(10A, 10C) ne portant aucune lame flexible.

7. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce que chaque dite lame flexible (13A-13D) est portée par une dite aile longitudinale (10OB, 10D), avec un raccordement qui est orienté suivant

la pente de la lame.

8. Elément selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque dite lame flexible (13A-13D) est inclinée de sorte qu'en cours d'introduction dans ledit trou, la zone de contact avec le bord dudit trou, se

rapproche progressivement de l'aile (1 OB, 1 OD) qui porte cette lame.

9. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caractérisé en ce que ladite portion d'extrémité (14) de chaque dite lame flexible qui, au repos, s'étend au-delà dudit contour prédéterminé, est en forme

de croissant.

10. Elément selon l'une quelconque des revendications 1 à 9,

caractérisé en ce que ledit pied (3) est raccordé, à une extrémité, à une tête (2), et comporte à l'autre extrémité, une pointe conique (4) centrée sur ledit axe

central longitudinal (5).