自成型螺纹单面紧固件的制作方法

自成型螺纹单面紧固件
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年7月24日提交的美国临时专利申请序列号63/056,080的权益，所述申请的全部内容特此通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及单面紧固件和使用单面紧固件进行紧固的方法。


背景技术：

4.进一步自动化航空航天组件制造可以降低组装成本并更好地确保提高组件生产的速率。自动化在生产用于航空航天应用的结构面板组件时特别有用。单面紧固件可用于航空航天结构面板的自动化生产，并且因此需要改进的高强度单面紧固件。当前可商购获得的高强度单面紧固件旨在提供典型的两件式钛紧固件的性能特征，所述高强度单面紧固件可能比较昂贵。提供具有可类似典型两件式钛紧固件的性能特征的单面紧固件将是有利的，但所述单面紧固件生产成本可能较低，并且因此可用作铝实心铆钉或铝锁紧螺栓的替代品。


技术实现要素：

5.根据本公开的一个方面涉及提供包括套筒和销钉的自成型螺纹单面紧固件。套筒包括第一套筒端部、第二套筒端部、从第一套筒端部延伸至第二套筒端部的细长部分、以及从第一套筒端部纵向延伸穿过套筒至第二套筒端部的内壁，其中所述内壁限定孔。所述销钉被配置成至少部分地被套筒中的孔收纳。销钉包括第一销钉端部、第二销钉端部、与所述第二销钉端部相邻的销钉头部分。销钉进一步包括至少部分带螺纹的部分、位于销钉头部分与至少部分带螺纹的区域中间的柄部、以及与所述第一销钉端部相邻的驱动部分。销钉头部分被配置成阻止所述销钉头部分进入到所述孔中。所述至少部分带螺纹的部分被配置成在所述套筒的所述内壁的至少一部分上形成螺纹。所述驱动部分被配置成收纳扭矩以旋转所述套筒内的所述销钉，并且由此轴向地压缩所述套筒的所述细长部分并使所述套筒的所述细长部分变形，并在所述套筒的所述内壁的所述至少一部分上形成所述螺纹。
6.根据本公开的另一方面涉及一种用于紧固的方法。所述方法包括将自成型螺纹单面紧固件的套筒的第二套筒端部插入到结构中的孔中。单面紧固件包括套筒和销钉。套筒包括第一套筒端部、第二套筒端部、从第一套筒端部延伸至第二套筒端部的细长部分、以及从第一套筒端部纵向延伸穿过套筒至第二套筒端部的内壁，其中所述内壁限定孔。所述销钉被配置成至少部分地被套筒中的孔收纳。销钉包括第一销钉端部、第二销钉端部以及与所述第二销钉端部相邻的销钉头部分。销钉进一步包括至少部分带螺纹的部分、位于销钉头部分与至少部分带螺纹的区域中间的柄部、以及与所述第一销钉端部相邻的驱动部分。销钉头部分被配置成阻止所述销钉头部分进入到所述孔中。所述方法包括使所述销钉的所述柄部的所述至少部分带螺纹的部分与所述套筒的所述内壁用力接触，由此使所述内壁变
形并在其上形成螺纹。所述方法还包括使所述套筒的所述细长部分变形以在其上形成球状物。
7.应当理解，本说明书中公开和描述的发明并不限于本发明内容中概括的方面。在考虑根据本说明书的各个非限制性和非穷举性方面的以下详细描述时，读者将理解上述细节以及其它细节。
附图说明
8.通过结合附图参考以下描述，实例的特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显，并且实例将被更好地理解，其中：
9.图1是示出安置在结构(示出为横截面以暴露单面紧固件)中并且处于第一配置的根据本公开的自成型螺纹单面紧固件的非限制性实施例的示意图；
10.图2是示出安置在结构中并且处于第二配置的图1的自成型螺纹单面紧固件的示意图；
11.图3是示出安置在结构中并且处于第三配置的图1的自成型螺纹单面紧固件的示意图；
12.图4是示出安置在结构中并且处于第四配置的图1的自成型螺纹单面紧固件的示意图；
13.图5是示出根据本公开的具有锁定组件的自成型螺纹单面紧固件的非限制性实施例的示意图；
14.图6是示出根据本公开的具有平坦侧的驱动部分的自成型螺纹单面紧固件的非限制性实施例的示意图；
15.图7是展示根据本公开的用于紧固的方法的非限制性实施例的流程图；和
16.图8是示出根据本公开的具有突出套筒头部分的自成型螺纹单面紧固件的非限制性实施例的示意图。
17.贯穿若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。本文列出的范例以一种形式展示了某些非限制性实施例，并且此类范例不应被解释为以任何方式限制所附权利要求的范围。
具体实施方式
18.本文描述和展示了各个实例以提供对所公开的单面紧固件和方法的结构、功能和使用的整体理解。本文所描述和展示的各个实例是非限制性的和非穷举的。因此，本发明不受本文所公开的各个非限制性和非穷举性实例的描述限制。结合各个实例所展示和/或描述的特征和特性可以与其它实例的特征和特性进行组合。此类修改和改变旨在包含在本公开的范围内。在本公开中所公开和描述的各个非限制性实施例可以包括、由或基本上由如本文中不同描述的特征和特性组成。
19.本文中对“各个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、“一实施例”、“一非限制性实施例”或类似短语的任何引用意指结合实例描述的特定特征、结构或特性包含在至少一者实施例中。因此，说明书中出现的短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、“在一实施例中”、“在一非限制性实施例中”或类似短语并不一定指同一非限制性
实施例。此外，特定描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个非限制性实施例中。因此，结合一个非限制性实施例所展示或描述的特定特征、结构或特性可以全部或部分地与一个或多个其它非限制性实施例的所述特征、结构或特性组合，而没有限制。此类修改和改变旨在包含在本非限制性实施例的范围内。
20.在本公开中，除非另有说明，否则所有数值参数应被理解为在所有情况下均以术语“约”作为前缀和修改，其中数值参数具有用于确定参数的数值的基本测量技术的固有可变性特性。至少，并且不是试图将等效原则的应用限制到权利要求的范围，本文所描述的每个数值参数至少应该根据所报告的有效数字的数量并通过应用普通的舍入技术来解释。
21.同样地，本文所叙述的任何数值范围包含归入在所叙述范围内的所有子范围。例如，“1至10”的范围包含介于(和包含)所叙述的最小值1与所叙述的最大值10之间的所有子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值。本说明书中所叙述的任何最大数值限制旨在包含其中归入的所有较低数值限制，并且本公开中所叙述的的任何最小数值限制旨在包含其中归入的所有较高数值限制。因此，申请人保留修正本公开(包含权利要求书)的权利，以明确地叙述归入在明确叙述的范围内的任何子范围。所有此类范围均在本公开中固有地描述。
22.除非另有说明，否则本文所使用的语法冠词“一个/种(a/an)”和“所述”旨在包含“至少一者/种”或“一个/种或多个/种”，即使“在至少一者/种”或“一个/种或多个/种”在某些情况下被明确地使用。因此，前述语法冠词在本文中用于指代特定标识元素的一个/种或多于一个/种(即，“至少一者/种”)。进一步地，除非上下文的用法另有要求，否则单数名词的使用包含复数，并且复数名词的使用包含单数。
23.如本文所使用的，“中间体”意指所引用的元件安置在两个元件之间，但不一定与这些元件接触。因此，除非本文另有说明，否则“中间体”第一元件和第二元件的元件可以或可以不与第一元件和/或第二元件相邻或接触，并且其它元件可以安置在中间体元件与第一元件和/或第二元件之间。
24.已经尝试为实心铆钉提供单面紧固替代品。实例包含nas1919/1921抽芯铆钉(blind rivet)。nas1919/1921抽芯铆钉通过拉动形成背面球状物并通过在外套筒与内销钉之间锻造的小环锁定来安装。nas1919/1921抽芯铆钉可以快速安装，但在拉动操作直至发生断裂之前，可能会出现强烈的张力松弛，从而导致非常低的夹紧载荷。这种低夹紧载荷以及紧固件相对较较低的刚度可能会限制nas1919/1921抽芯铆钉承受一般结构载荷的能力。
25.根据本公开的自成型螺纹单面紧固件可以为具有高预载荷和刚度的当前紧固件提供成本有效的替代方案，并且可以与例如典型的结构面板一起使用。根据本公开的自成型螺纹单面紧固件的非限制性实施例的方面可以通过考虑图1-4来理解。图1示意性地展示了安置在结构102(示出为切面以暴露紧固件)中并且处于第一(例如，初始)配置的自成型螺纹单面紧固件100。单面紧固件100包含销钉104和套筒106。
26.套筒106包含第一套筒端部132、第二套筒端部134、细长部分140和从第一套筒端部132纵向穿过套筒106延伸到第二套筒端部134的内壁107。内壁107限定了套筒孔130，所述套筒孔可以从第一套筒端部132完全穿过套筒106到达第二套筒端部134。
27.细长部分140可以被配置成变形为球状物形状，如例如在图3-4中示出，从而响应
于向细长部分140施加压缩力。例如，细长部分140可以包括适于响应压缩力而变形的壁厚和/或材料成分。在各个非限制性实施例中，套筒106的细长部分140可以是大致管状的形状。
28.内壁107可以包括沿其长度的可变直径。例如，内壁107的直径可以沿着套筒106的长度在朝向第一套筒端部132的方向上减小。在各个非限制性实施例中，内壁107包括狭窄区域109和第二区域138。狭窄区域109可以包括第一直径φ1，并且第二区域138可以包括第二直径φ2。第一直径φ1可以小于第二直径φ2。
29.内壁107的狭窄区域109和第二区域138可以是基本上管状且光滑的。也就是说，狭窄区域109和第二区域138可以没有螺纹(例如，在套筒106的制造期间，在单面紧固件100的安装期间与销钉104接合之前，内壁107上未形成螺纹)。在某些非限制性实施例中，狭窄区域109可以包括至少部分带螺纹的区域(未示出)，以便与销钉104的带螺纹的部分112对准和/或接合，以及基本上光滑的区域(例如，在没有螺纹但可包含来自制造过程的微纹理的区域)可以通过销钉104的带螺纹的部分112变形和螺纹化。
30.再次参考图1，套筒106包含细长部分140和套筒头部分122。细长部分140可以包括适合收纳在结构102中的孔136中的形状。套筒头部分122可以与第一套筒端部132相邻并且可以被配置成阻止套筒进入到结构102中的孔136中超过预定距离。例如，套筒头部分122可以包括大于结构102中的孔136的孔直径φb的第三直径φ3。套筒头部分122可以被配置成与如在图1所展示的结构102基本上齐平地安装，或者套筒头部分122可以根据所期望的应用从如在图8中所展示的结构突出。
31.在各个非限制性实施例中，套筒头部分122可以包含一个或多个抗旋转特征，当套筒106安置在结构102中的孔136中时，所述抗旋转特征防止所述套筒旋转。套筒头部分122的一个或多个抗旋转特征可以包括例如平坦侧(例如，套筒头部分122可以具有六边形形状)、肋状物、花键、凹口、滚花、齿叶、孔、嵌入式插口、接片，或两个或多个这些特征的组合。例如，参考图6和8，套筒头部分122可以包括凹部662，所述凹部被配置成接合安装工具或锁定组件上的相应特征以防止套筒106在安置在孔136中时旋转。
32.可替代地或另外地，结构102中的孔136可以被配置成当套筒106安置在结构的孔136中时防止套筒106旋转。例如，孔136可以包含一个或多个抗旋转特征，当套筒106安置在结构102中的孔136中时，所述抗旋转特征防止所述套筒旋转。孔136的一个或多个抗旋转特征可以包括例如平坦侧(例如，孔136可以具有六边形形状)、肋状物、花键、凹口、滚花、齿叶、孔、嵌入式插口、接片，或两个或多个这些特征的组合。例如，套筒106可以相对于孔136键接。
33.再次参考图1，销钉104可以至少部分地被套筒106的孔130收纳，并且销钉104可以包含若干个区域或部分。例如，销钉104包括第一销钉端部142、第二销钉端部144、与第二销钉端部144相邻的销钉头部分110。销钉104进一步包括至少部分带螺纹的部分112、位于销钉头部分110和带螺纹的部分112中间的柄部114、以及与第一销钉端部142相邻的驱动部分116。带螺纹的部分112可以位于柄部114和驱动部分116中间。销钉头部分110可以被配置成阻止销钉104进入到套筒106的孔130中超过预定距离。例如，销钉头部分110可以包括大于套筒106的孔130的第二直径φ2的第四直径φ4。
34.销钉头部分110可以安置在套筒106的孔130的外部，使得其邻接第二套筒端部134
并且不能进入套筒106的孔130。内壁107的第二区域138可以被配置成收纳带螺纹的部分112。例如，带螺纹的部分112可以安置在由内壁107的第二区域138形成的套筒106的孔130的一部分内并且可以邻接狭窄区域109。驱动部分116的至少一部分可以定位在由内壁107的狭窄区域109形成的套筒106的孔130的一部分内。在各个非限制性实施例中，如在图1中所示出的，驱动部分116可以延伸出套筒106的孔130超过第一套筒端部132，使得驱动部分116可以能够通过安装工具接合。
35.驱动部分116被配置成收纳扭矩以使销钉104在套筒106内旋转。由此，销钉104可以轴向地移动以压缩和变形套筒106。例如，在各个非限制性实施例中，驱动部分116可以包括选自平坦侧、肋状物、花键、凹口、滚花、齿叶、孔、嵌入式插口、接片、螺纹、或两个或多个这些特征的组合。例如，如在图1中进一步所示出的，在某些非限制性实施例中，销钉104的驱动部分116可以包括螺纹。在某些非限制性实施例中，参见图6，销钉104的驱动部分116可以包括平坦侧146。
36.在各个非限制性实施例中，驱动部分116还可以包括例如可以与带螺纹的部分112相邻的断颈部分118。断颈部分118是被配置成在将单面紧固件100安装在结构102中时断裂以将驱动部分116的全部或一部分与销钉104的其余部分分离的部分。例如，在已经施加扭矩以旋转销钉104并且套筒106已经被压缩和变形之后，断颈部分118可能断裂。扭矩可以对应于在单面紧固件100上施加合适的安装力所需的扭矩。在某些其它非限制性实施例中，包含驱动部分116的销钉104不包括断颈部分，而是被配置成包含一个或多个其它特征，使得销钉104的驱动部分116在单面紧固件100的安装期间断裂。在各个非限制性实施例中，断颈部分118包括圆锥形状。在各个非限制性实施例中，销钉104，包含驱动部分116，不包括被配置成在安装单面紧固件100时断裂的断颈部分或其它特征，并且驱动部分116在安装后保持完好。因此，根据各个非限制性实施例，根据本公开的单面紧固件可以安装在结构中，而不会使断颈部分或其它特征断裂，或者可以包含在结构中安装紧固件时断裂的断颈部分或其它特征。在某些非限制性实施例中，驱动部分116是直的(未示出)并且不包括断颈部分。
37.带螺纹的部分112被配置成在套筒106的内壁107的至少一部分上形成螺纹。例如，带螺纹的部分112可以在内壁107的狭窄区域109的至少一部分上形成螺纹。销钉104的带螺纹的部分112包含形成在其上的合适的螺纹并且可以具有被配置成在内壁107上形成螺纹的一般圆锥形状、圆形形状或直线形状。带螺纹的部分112的螺纹可以是右旋螺纹或左旋螺纹。带螺纹的部分112的螺纹可以是例如方形螺纹、梯形螺纹、锯齿螺纹、其它螺纹类型或螺纹类型的组合。在各个非限制性实施例中，带螺纹的部分112的螺纹可以是形成螺纹的螺纹，例如，紧固件的螺纹(可购自罗得岛州米德尔顿的reminc公司(reminc,middletown,ri))，或其它螺纹形成螺纹类型。螺纹形成螺纹可以接合套筒106的内壁107并使其变形以在内壁107上形成对应的螺纹。带螺纹的部分112的螺纹可以相对于螺纹剥离扭矩收纳合适的形成扭矩以在内壁107上形成对应的螺纹。
38.在各个非限制性实施例中，第二直径φ2大于带螺纹的部分112的大径φ5，并且第一直径φ1可以小于大径φ5。以此方式，带螺纹的部分112可以轻易地穿过第二套筒端部134，从而有利于单面紧固件100的组装，而带螺纹的部分112可以用力接合狭窄区域109以安装单面紧固件100。在各个非限制性实施例中，螺纹126的大径φ5可以在0.06英寸至4英寸的范围内。如本文所使用的，“大径”是指恰好接触带螺纹的部分112上的螺纹的螺纹顶部
的假想同轴圆柱体的直径。
39.参见图5和6，单面紧固件100可以包括附接到套筒头部分122、驱动部分116或期组合的任选的锁定组件148。锁定组件148可以通过各种方法附接，例如通过粘合剂和/或通过机械附接布置。在一个非限制性实施例中，锁定组件148可以与套筒头部分122、驱动部分116或其组合整体形成。锁定组件148被配置成在安装单面紧固件100期间阻止套筒头部分122并由此阻止套筒106旋转。例如，锁定组件148可以通过安装工具接合并且在驱动部分116的旋转期间阻止相对于结构102旋转。在各个非限制性实施例中，锁定组件148可以包括与驱动部分116的螺纹对应的内螺纹，并且锁定组件148可以被紧固在套筒头部分122上。在将锁定组件148紧固在套筒头部分122上之后，可以旋转驱动部分116以安装单面紧固件100，同时还可以阻止锁定组件148旋转。在各个非限制性实施例中，锁定组件148包括选自基本上平坦的侧面、肋状物、花键、凹口、滚花、齿叶、孔、嵌入式插口、接片中的至少一者特征。例如，如在图5和6中所展示的，锁定组件148包括平坦侧150。
40.锁定组件148可以包括被配置成对应于抗旋转特征662的抗旋转特征664，使得可以通过防止锁定组件148旋转来防止套筒106旋转。例如，如在图6中所展示的，抗旋转特征664是突起。
41.单面紧固件100可以包括以下中的至少一种：金属、金属合金、复合材料或另一种合适的材料。例如，在各个非限制性实施例中，单面紧固件100的各种组件可以包括以下中的至少一种：铝、铝合金、铜、铜合金、钛、钛合金、镍、镍合金、铁、铁合金、碳纤维复合材料或具有合适机械特性的另一种复合材料。销钉104可以包括具有第一硬度的第一材料，并且套筒106可以包括具有第二硬度的第二材料。在各个非限制性实施例中，第二硬度可以小于第一硬度，使得带螺纹的部分112可以使套筒106的内壁107变形，而带螺纹的部分112的变形最小(如果有的话)。例如，在各个非限制性实施例中，套筒106可以包括铝、铝合金、铜、铜合金、黄铜或青铜，并且销钉104可以包括钛、钛合金、镍、镍合金、铁或铁合金(例如钢、不锈钢)。例如，生产铝制套筒106所具有的优点是，当安装在铝制结构中时，其可以提供等效的电结合特性和电偶腐蚀兼容性。在某些非限制性实施例中，套筒106可以包括铝合金并且销钉104可以包括耐腐蚀不锈钢(cres)、钢或钛合金。在某些非限制性实施例中，带螺纹的部分112可以在将单面紧固件100安装在结构102中的同时在套筒106的内壁107上形成螺纹，由此产生有效地将销钉104和套筒106密封在一起的残余上文压缩应力。
42.为了将单面紧固件100安装在结构102中，首先将单面紧固件100安置在结构102中的孔136中，如在图1普遍示出的，其中套筒106的套筒头部分122接触结构102的表面152并且销钉104的驱动部分116可通过例如安装工具接近。如所展示的，孔136可以从第一侧154(例如，可接近侧)延伸穿过结构102到达第二侧156(例如，盲侧(blind side))。
43.在各个非限制性实施例中，结构102可以包括例如以下中的至少一种：金属、金属合金、复合材料或另一种合适的材料。例如，在某些非限制性实施例中，结构102可以包括以下中的一种或多种：铝、铝合金、钛、钛合金、镍、镍合金、铁、铁合金和碳纤维复合材料。在各个非限制性实施例中，安装单面紧固件100的结构102包括铝和/或铝合金，例如，7075铝合金。在各个非限制性实施例中，可以安装到根据本公开的紧固件中的结构可以被配置为航空航天组件或结构、汽车组件或结构、运输组件或结构、建筑和建造组件或结构，或其它组件或结构。在某些非限制性实施例中，结构102可以包括单层材料或两层或更多层材料，其
可以是相同的材料或不同的材料。
44.单面紧固件100的尺寸可以根据应用需要而定。例如，单面紧固件100可以包括在ansi螺钉尺寸为4英寸至1英寸直径范围内的尺寸。单面紧固件100可以被配置成安装在各种厚度的结构中。例如，套筒106的总长度可定尺寸为使得当安装在结构102的孔136中时，第二套筒端部134延伸超过结构102的盲侧。销钉104类似地可以基于套筒106的尺寸来确定尺寸。
45.在图2中所示出的配置中，与图1相比，销钉104的驱动部分116已沿方向158旋转并且同时沿方向160推动，由此在销钉104的其余部分上施加旋转运动和拉力。进一步参考图2，套筒106的套筒头部分122上的抗旋转特征和/或包括结构102中的孔136的配置的抗旋转特征已经阻止了套筒106随着销钉104的旋转而旋转。施加在销钉104上的旋转运动和拉力使销钉104的带螺纹的部分112螺纹地接合套筒106的内壁107的狭窄区域109。当销钉104的带螺纹的部分112的螺纹接合狭窄区域109时，螺纹形成在内壁107的狭窄区域109中。响应于螺纹的形成，在狭窄区域109附近的套筒106的外径φ6可以膨胀，这可以产生“孔填充”效应，所述孔填充效应可以有利于形成的接头中的剪切疲劳载荷传递以及单面紧固件100相对于结构102的气密性。在各个非限制性实施例中，在安装单面紧固件100之前，在狭窄区域109附近的套筒106的外径φ6小于或等于孔136的孔径φb。
46.在某些非限制性实施例中，由于套筒106的内壁107中的螺纹由带螺纹的部分112上的螺纹形成，带螺纹的部分112与内壁107之间的摩擦力可以很高，使得单面紧固件100可以安装到所期望的夹紧力并且可以在振动条件下抵抗松动。在各个非限制性实施例中，可以在销钉104与套筒106之间形成基本上密闭的密封。
47.如图3中所展示的配置所示，与图2相比，销钉104在方向158上的进一步旋转已经导致带螺纹的部分112进一步螺纹地接合内壁107并沿着套筒106朝向第一套筒端部132进一步前进，由此用力接触第二套筒端部134并且将套筒106的细长部分140与销钉104的销钉头部分110压缩。随着销钉104旋转并且带螺纹的部分112在套筒106内进一步螺纹地推进，在带螺纹的部分112附近的套筒106的外径φ6已经扩大。套筒106的细长部分140在销钉头部分110施加的力下变形，并且细长部分140朝向套筒头部分122轴向压缩。轴向压缩在细长部分140中逐渐形成一个球状物125，所述球状物邻接结构102，从而将单面紧固件100固定到结构102。
48.如在图4中所展示的配置中所示出的，一旦单面紧固件100被完全安装(即，当扭矩达到特定值时)，驱动部分116的断颈部分118扭转断裂，从而留下光滑且基本上齐平的表面。轴向压缩力进一步使套筒106变形，由此将结构102固定在套筒头部分122与球状物125之间。
49.在安装单面紧固件100之后，内壁107与带螺纹的部分112之间的接合长度可定尺寸以减轻单面紧固件100的重量，同时实现所安装的单面紧固件100的所期望的气密性和所期望的机械强度。接合的长度可以通过确定狭窄区域109、套筒106的总长度、带螺纹的部分112的长度和销钉104的总长度的尺寸来配置。如果例如在安装单面紧固件100期间在套筒106上形成两个或更多个球状物，则可能期望某些接合长度。
50.根据本公开的单面紧固件的非限制性实施例可以在用于紧固结构的方法中使用。图7展示了此类方法的非限制性实施例的步骤。图7中所展示的方法可以包括将根据本公开
的单面紧固件100的第二套筒端部134插入到结构102中的孔136中，使得套筒106的第二套筒端部134延伸超过结构102的第二侧156(步骤702)。在将第二套筒端部134插入到结构102中后，通过向销钉104的驱动部分116施加轴向力(例如，将销钉头部分110朝向第一套筒端部132移动)，销钉104的带螺纹的部分112可以用力接触套筒106的内壁107，并且通过向销钉104施加旋转力来旋转销钉104(步骤704)。销钉104的带螺纹的部分112可使套筒106的内壁107变形，由此在内壁107上形成螺纹(步骤706)。套筒106的细长部分140可以变形以形成球状物125，并且响应于带螺纹的部分112可以在销钉104与套筒106之间和/或在套筒106与结构102之间形成基本上气密的密封，从而在内壁107上形成螺纹并压缩细长部分140(步骤708)。在某些非限制性实施例中，内壁107上的螺纹和套筒106的细长部分140中的球状物125可以同时形成。在各个非限制性实施例中，可以通过使销钉104的驱动部分116上的断颈部分118断裂来去除驱动部分116(步骤710)。
51.根据本公开的实施例的各个方面包含但不限于以下编号条款中列出的方面。
52.条款1.一种自成型螺纹单面紧固件，其包括：
53.套筒，所述套筒包括
54.第一套筒端部，
55.第二套筒端部，
56.细长部分，所述细长部分从所述第一套筒端部延伸到所述第二套筒端部，以及
57.内壁，所述内壁从所述第一套筒端部纵向延伸穿过所述套筒到达所述第二套筒端部，并且所述内壁限定孔；以及
58.销钉，所述销钉被配置成至少部分地被所述孔收纳并且包括
59.第一销钉端部，
60.第二销钉端部，
61.销钉头部分，所述销钉头部分与所述第二销钉端部相邻并且被配置成阻止所述销钉头部分穿入所述孔中，
62.至少部分带螺纹的部分，所述至少部分带螺纹的部分被配置成在所述套筒的所述内壁的至少一部分上形成螺纹，
63.柄部，所述柄部位于所述销钉头部分与所述至少部分带螺纹的区域中间，以及
64.驱动部分，所述驱动部分与所述第一销钉端部相邻，并且所述驱动部分被配置成接收用于使所述销钉在所述套筒内旋转的扭矩，并且由此轴向地压缩所述套筒并使所述套筒变形并在所述套筒的所述内壁的所述至少一部分上形成所述螺纹。
65.条款2.根据条款1所述的单面紧固件，其中所述至少部分带螺纹的部分安置在所述孔中。
66.条款3.根据条款2所述的单面紧固件，其中所述内壁包括狭窄区域，其中所述至少部分带螺纹的部分被配置成在所述狭窄区域的至少一部分上形成螺纹。
67.条款4.根据条款3所述的单面紧固件，其中所述狭窄区域包括第一直径，所述第一直径小于所述至少部分带螺纹的部分的大径。
68.条款5.根据条款4所述的单面紧固件，其中所述内壁包括第二区域，所述第二区域被配置成收纳所述至少部分带螺纹的部分，并且其中所述第二区域基本上呈管状并且包括第二直径，所述第二直径大于所述至少部分带螺纹的部分的所述大径。
69.条款6.根据条款1至5中任一项所述的单面紧固件，其中所述孔的直径沿着所述套筒的长度在轴向方向上朝所述第一套筒端部减小。
70.条款7.根据条款1至6中任一项所述的单面紧固件，其中所述套筒进一步包括与所述第一套筒端部相邻的套筒头部分，其中所述套筒头部分被配置成阻止所述套筒进入结构中的孔中超过预定距离。
71.条款8.根据条款7所述的单面紧固件，其中所述套筒头部分被配置成接收扭矩。
72.条款9.根据条款1至8中任一项所述的单面紧固件，其中所述套筒的所述细长部分被配置成响应于所述至少部分带螺纹的区域在所述内壁上形成螺纹并压缩所述细长部分而变形成球状物形状。
73.条款10.根据条款1至9中任一项所述的单面紧固件，其中所述销钉头部分被配置成响应于所述至少部分带螺纹的区域在所述内壁上形成螺纹而压缩所述细长部分。
74.条款11.根据条款1至10中任一项所述的单面紧固件，其中所述驱动部分包括以下中的至少一者：基本上平坦的侧面、肋状物、花键、凹口、滚花、齿叶、孔、嵌入式插口、螺纹和接片。
75.条款12.根据条款1至11中任一项所述的单面紧固件，其中所述销钉包括具有第一硬度的第一材料，其中所述套筒包括具有第二硬度的第二材料，并且其中所述第二硬度小于所述第一硬度。
76.条款13.根据条款1至12中任一项所述的单面紧固件，其中所述销钉包括断颈部分，所述断颈部分被配置成在安装所述单面紧固件时断裂。
77.条款14.根据条款1至13中任一项所述的单面紧固件，其中所述驱动部分基本上呈圆柱形并且不包括断颈部分。
78.条款15.根据条款1至14中任一项所述的单面紧固件，其进一步包括锁定组件，所述锁定组件附接到所述套筒头部分、所述驱动部分或其组合，其中所述锁定组件被配置成在安装所述紧固件期间阻止所述套筒头部分旋转。
79.条款16.根据条款15所述的单面紧固件，其中所述锁定组件包括以下中的至少一者：基本上平坦的侧面、肋状物、花键、凹口、滚花、齿叶、孔、嵌入式插口和接片。
80.条款17.根据条款1至16中任一项所述的单面紧固件，其中所述单面紧固件被配置成安装在被配置为以下中的至少一者的结构中的孔中：航空航天部件或组件、汽车部件或组件、运输部件或组件以及建筑和建造部件或组件。
81.条款18.一种用于紧固的方法，所述方法包括：
82.将自成型螺纹单面紧固件的套筒的第二套筒端部插入到结构中的孔中，所述单面紧固件包括：
83.套筒，所述套筒包括
84.第一套筒端部，
85.所述第二套筒端部，
86.细长部分，所述细长部分从所述第一套筒端部延伸到所述第二套筒端部，以及
87.内壁，所述内壁从所述第一套筒端部纵向延伸穿过所述套筒到达所述第二套筒端部，并且所述内壁限定孔；以及
88.销钉，所述销钉被配置成至少部分地被所述孔收纳并且包括
89.第一销钉端部，
90.第二销钉端部，
91.销钉头部分，所述销钉头部分与所述第二销钉端部相邻并且被配置成阻止所述销钉头部分进入所述孔中，
92.至少部分带螺纹的部分，
93.柄部，所述柄部位于所述销钉头部分与所述至少部分带螺纹的区域中间，以及
94.驱动部分，所述驱动部分与所述第一销钉端部相邻；
95.用力使所述销钉的所述至少部分带螺纹的部分与所述套筒的所述内壁接触，由此使所述内壁变形并在其上形成螺纹；以及
96.使所述套筒的所述细长部分变形以在其上形成球状物。
97.条款19.根据条款18所述的方法，其中用力接触包括旋转所述销钉并且使所述销钉头部分朝所述第一套筒端部轴向移动。
98.条款20.根据条款18至19中任一项所述的方法，其中所述驱动部分进一步包括断颈部分，并且所述方法进一步包括旋转所述销钉直到所述销钉在所述断颈部分处断裂。
99.条款21.一种用于紧固的方法，所述方法包括：
100.将根据条款1至17中任一项所述的单面紧固件的所述套筒的所述第二套筒端部插入到结构中的孔中；
101.用力使所述销钉的所述至少部分带螺纹的部分与所述套筒的所述内壁接触，由此使所述内壁变形并在其上形成螺纹；以及
102.使所述套筒的所述细长部分变形以在其上形成球状物。
103.条款22.一种结构，其被配置为以下中至少一种：航空航天部件或组件、汽车部件或组件、运输部件或组件以及建筑和建造部件或组件，其中所述结构包括根据条款1至17中任一项所述的单面紧固件。
104.本领域的技术人员应认识到，本文所描述的紧固件、紧固系统、结构、方法、操作/动作和对象以及伴随它们的讨论用作实例以使概念清楚，并且设想了各种配置修改。因此，如本文所使用的，所阐述的具体实例/实施例和伴随讨论旨在代表其更多的通用类别。一般来说，使用任何具体范例旨在表示所述范例的类别，并且不包含具体组件、装置、设备、操作/动作以及对象不应被视为是限制性的。虽然本公开出于展示本公开的各个方面和/或本公开的潜在应用的目的提供了对各个具体方面的描述，但是应当理解的是，本领域技术人员将想到变化和修改。因此，本文中描述的一项发明或多项发明应当被理解为至少与要求对其进行保护的那样宽泛，并且不像本文中提供的特定说明性方面所定义的那样狭窄。