本发明涉及转矩信号检测领域，更具体的说，尤其涉及一种双层长弹簧式转矩信号获取装置。
背景技术：
在电动助力转向系统中，转矩信号采集装置是关键的部件之一，其主要的作用是底部的角度传感器采集内轴转过的角度，并以电信号的方式传送到电控单元ecu，ecu发出指令让电机输出合适的助力转矩。在现有的转矩信号采集装置中，存在焊接件较多、不能拆卸、内部结构外露、在一些特殊的环境不能使用等问题。基于这些问题，本发明所提的方案连接全部采用的螺栓连接，没有焊接件，拆卸方便，同时采用封闭式结构，内部结构没有与外界直接接触，很好地保护了装置内部，延长了使用寿命。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有的转矩信号采集装置焊接件多、不能拆卸、占用空间大、内部结构裸露以至于无法快速拆装的问题，提出了一种双层长弹簧式转矩信号获取装置，该装置结构简单、安装紧凑、占用的空间小、拆装方便，内部零件都被外轴包裹着，和外界没有直接接触，更好地保护内部零件，延长使用寿命，在各种仓储设备车型号上都可使用。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种双层长弹簧式转矩信号获取装置，包括内轴、外轴、第一轴承、弹簧压板、第一弹簧挡块、第二轴承、轴用弹性挡圈轴用弹性挡圈、角度传感器、底盖第二弹簧挡块、第一弹簧盖板、弹簧、第二弹簧盖板、底盖和外接盖；所述内轴套装在所述外轴内部，所述外轴的内侧上端设置有用于第一轴承定位的上端轴承定位轴肩，所述外轴的内侧中下端还设置有用于第二轴承定位的下端轴承定位轴肩；
所述内轴和外轴的上端通过第一轴承连接，第一轴承的下端面紧贴在上端轴承定位轴肩的台阶侧面，外接盖固定在内轴的上端面上，第一轴承的上端面部分紧贴在外接盖的下端面上；所述内轴的下端和外轴的内侧中下端通过第二轴承连接，第二轴承的上端面紧贴在下端轴承定位轴肩的台阶侧面，内轴上还开设有用于固定第二轴承的挡圈槽，轴用弹性挡圈固定在挡圈槽内，轴用弹性挡圈的上端紧贴在第二轴承的下端面上，轴用弹性挡圈约束第二轴承的轴向移动；
所述第一轴承和第二轴承之间的内轴上开设有长方形孔，弹簧压板固定安装在大长方形孔内，弹簧压板的两端伸出到内轴的长方形孔外侧；
所述第一轴承和第二轴承之间的外轴内壁上开设有对称设置的一对轴向槽，每个轴向槽内从上至下依次设置有第一弹簧挡块和第二弹簧挡块，第一弹簧盖板安装在第一弹簧挡块的上方，第二弹簧挡块安装在第一弹簧挡块和第二弹簧挡块之间，第一弹簧盖板和第二弹簧盖板均呈圆弧状，第一弹簧盖板用于覆盖第一弹簧挡块上方外轴和内轴之间的空间，第二弹簧盖板用于覆盖第一弹簧挡块和第二弹簧挡块之间的空间；
所述弹簧设置有八段且均呈半圆弧形，每块弹簧压板与其两侧的第一弹簧挡块或第二弹簧挡块之间均设置有一段弹簧；
所述外轴轴向开设有长方形槽，所述弹簧压板伸出到内轴外的部分直接插入外轴开设的长方形槽内弹簧压板与外轴开设的长方形槽的前后左右方向均设有间隙，内轴转动一定角度时弹簧压板与外轴开设的长方形槽接触并带动外轴一起转动；
所述内轴底部开设有圆孔，长方形孔的下端部分与所述内轴底部开设的圆孔相连通；
所述底盖底盖固定在外轴底部，且底盖底盖底部开有出线孔，角度传感器固定安装在底盖底盖上，角度传感器的接线通过底盖底盖底部开设的出线孔伸出，角度传感器顶部插入内轴底部开设的圆孔内且角度传感器的连接头紧靠弹簧压板，角度传感器连接头在弹簧压板转动时跟随弹簧压板一起转动。
进一步的，所述底盖的最大外径小于外轴的最大外径。
进一步的，所述内轴开设有五段台肩，由上至下分别为第一台肩、第二台肩、第三台肩、第四台肩和第五台肩，第一轴承的内侧紧贴内轴的第一台肩，长方形孔开设在内轴的第二台肩上，第二轴承的内侧紧贴内轴的第三台肩，挡圈槽开设在内轴的第四台肩上，内轴的第五台肩的最大外径与内轴的第三台肩的最大外径相等，内轴的第五台肩用于支撑轴用弹性挡圈的下端面。
进一步的，所述外轴开设有四段台肩，由上至下分别为第一台肩、第二台肩、第三台肩和第四台肩，第一轴承的外侧紧贴外轴的第一台肩，轴向槽开设在外轴的第二台肩所在的内壁上，且外轴的第二台肩的内壁上开设有对称设置的两个长方形槽，；第一轴承的外侧紧贴外轴的第三台肩；角度传感器安装在外轴的第四台肩内部的空腔内。
进一步的，所述底盖中部设有安装槽，角度传感器底部部分突出且角度传感器底部的突出部分设置在底盖的安装槽内。
本发明的有益效果在于：(1)本发明结构简单，零件加工方便，没有焊接件；(2)本发明结构紧凑，外形小巧美观，占用空间少；(3)本发明各零件之间以及转矩信号获取装置与其他转向轴之间安装拆卸方便，各零件相互独立，只需拆掉螺栓取下即可；(4)本发明外形封闭的可有效避免灰尘杂质的影响，零件之间的磨损会大大降低，保证内部轴承等结构的润滑，延长了内部零件的使用寿命。基于以上优点，该装置能够适应各种仓储物流车辆的转向系统。
附图说明
图1是本发明一种双层长弹簧式转矩信号获取装置的结构示意图。
图2是本发明内轴的剖视结构示意图。
图中，1-外接盖、2-第一轴承、3-内轴、4-外轴、5-第一弹簧盖板、6-第一弹簧挡块、7-第二弹簧盖板、8-第二弹簧挡块、9-弹簧压板、10-底盖、11-角度传感器、12-第二轴承、13-轴用弹性挡圈、14-弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1～2所示，一种双层长弹簧式转矩信号获取装置，包括内轴3、外轴4、第一轴承2、弹簧压板9、第一弹簧挡块6、第二轴承12、轴用弹性挡圈13轴用弹性挡圈13、角度传感器11、底盖10第二弹簧挡块8、第一弹簧盖板5、轴用弹性挡圈13、第二弹簧盖板7、底盖10和外接盖1；所述内轴3套装在所述外轴4内部，所述外轴4的内侧上端设置有用于第一轴承2定位的上端轴承定位轴肩，所述外轴4的内侧中下端还设置有用于第二轴承12定位的下端轴承定位轴肩。
所述内轴3和外轴4的上端通过第一轴承2连接，第一轴承2的下端面紧贴在上端轴承定位轴肩的台阶侧面，外接盖1固定在内轴3的上端面上，第一轴承2的上端面部分紧贴在外接盖1的下端面上；外接盖1连接外部设备，起到整个装置与外部设备连接的作用。
所述内轴3的下端和外轴4的内侧中下端通过第二轴承12连接，第二轴承12的上端面紧贴在下端轴承定位轴肩的台阶侧面，内轴3上还开设有用于固定第二轴承12的挡圈槽，轴用弹性挡圈13固定在挡圈槽内，轴用弹性挡圈13的上端紧贴在第二轴承12的下端面上，轴用弹性挡圈13约束第二轴承12的轴向移动。
所述第一轴承2和第二轴承12之间的内轴3上开设有长方形孔，弹簧压板9固定安装在大长方形孔内，弹簧压板9的两端伸出到内轴3的长方形孔外侧。
所述第一轴承2和第二轴承12之间的外轴4内壁上开设有对称设置的一对轴向槽，每个轴向槽内从上至下依次设置有第一弹簧挡块6和第二弹簧挡块8，第一弹簧盖板5安装在第一弹簧挡块6的上方，第二弹簧挡块8安装在第一弹簧挡块6和第二弹簧挡块8之间，第一弹簧盖板5和第二弹簧盖板7均呈圆弧状，第一弹簧盖板5用于覆盖第一弹簧挡块6上方外轴4和内轴3之间的空间，第二弹簧盖板7用于覆盖第一弹簧挡块6和第二弹簧挡块8之间的空间。第一弹簧盖板5和第二弹簧盖板7可以防止弹簧14产生侧滑并增加弹簧14的安装预紧力。
所述轴用弹性挡圈13设置有八段且均呈半圆弧形，每块弹簧压板9与其两侧的第一弹簧挡块6或第二弹簧挡块8之间均设置有一段轴用弹性挡圈13。
所述外轴4轴向开设有长方形槽，所述弹簧压板9伸出到内轴3外的部分直接插入外轴4开设的长方形槽内弹簧压板9与外轴4开设的长方形槽的前后左右方向均设有间隙，内轴3转动一定角度时弹簧压板9与外轴4开设的长方形槽接触并带动外轴4一起转动。
所述内轴3底部开设有圆孔，长方形孔的下端部分与所述内轴3底部开设的圆孔相连通。
所述底盖10底盖10固定在外轴4底部，且底盖10底盖10底部开有出线孔，角度传感器11固定安装在底盖10底盖10上，角度传感器11的接线通过底盖10底盖10底部开设的出线孔伸出，角度传感器11顶部插入内轴3底部开设的圆孔内且角度传感器11的连接头紧靠弹簧压板，角度传感器11连接头在弹簧压板9转动时跟随弹簧压板一起转动。
所述底盖10的最大外径小于外轴4的最大外径。
所述内轴3开设有五段台肩，由上至下分别为第一台肩、第二台肩、第三台肩、第四台肩和第五台肩，第一轴承2的内侧紧贴内轴3的第一台肩，长方形孔开设在内轴3的第二台肩上，第二轴承12的内侧紧贴内轴3的第三台肩，挡圈槽开设在内轴3的第四台肩上，内轴3的第五台肩的最大外径与内轴3的第三台肩的最大外径相等，内轴3的第五台肩用于支撑轴用弹性挡圈13的下端面。
所述外轴4开设有四段台肩，由上至下分别为第一台肩、第二台肩、第三台肩和第四台肩，第一轴承2的外侧紧贴外轴4的第一台肩，轴向槽开设在外轴4的第二台肩所在的内壁上，且外轴4的第二台肩的内壁上开设有对称设置的两个长方形槽，；第一轴承2的外侧紧贴外轴4的第三台肩；角度传感器11安装在外轴4的第四台肩内部的空腔内。
所述底盖10中部设有安装槽，角度传感器11底部部分突出且角度传感器11底部的突出部分设置在底盖10的安装槽内。
本发明的具体工作流程如下：转动方向盘时，外接盖1带动内轴转动，内轴3会压缩弹簧14到一定程度带动外轴4一起转动，同时弹簧片压板9会带动角度传感器11顶部旋转头转动，从而使角度传感器11记录其转过的角度并将此信号转变为电压信号输出到电子控制单元。工作时，可分为两种工作状态，第一种工作状态是当内轴3有转动的时候，角度传感器11会记录其转过的角度，并转化成电信号进行输出；第二种工作状态是当内轴3转到一定的角度后，内轴会通过压缩弹簧14到一定角度带动外轴4一起转动。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。