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TW201723448A - 軸向旋轉式扭力感測器 - Google Patents

軸向旋轉式扭力感測器 Download PDF

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TW201723448A
TW201723448A TW104143291A TW104143291A TW201723448A TW 201723448 A TW201723448 A TW 201723448A TW 104143291 A TW104143291 A TW 104143291A TW 104143291 A TW104143291 A TW 104143291A TW 201723448 A TW201723448 A TW 201723448A
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torsion sensor
input shaft
axial rotary
rotary torsion
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TW104143291A
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TWI560435B (zh
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Chia-Sheng Liang
Yuen-Yang Hu
Meng-Jen Chiu
Original Assignee
Prodrives & Motions Co Ltd
Chia-Sheng Liang
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Abstract

本發明提供一種軸向旋轉式扭力感測器，包括一惰輪及複數條片狀的彈片，該惰輪配置於一入力軸與一出力軸之間，該入力軸與出力軸分別形成切線作用力驅動惰輪沿一中心軸線的圓周旋轉，其中至少一彈片上配置有至少一應變規，所述彈片的一端部固定，另一端部分別用於吸收惰輪所負載的反作用力而沿所述圓周旋轉的方向生成彎曲變形，該應變規並感測該彎曲變形而生成應變，作為入力軸與出力軸之間的扭力感測數值，其中所述彈片分別和入力軸的軸向相互平行，藉以改善傳統扭力感測器之感測精確度和靈敏度不足以及徑向體積無法有效縮減的問題。

Description

軸向旋轉式扭力感測器
本發明涉及以旋轉驅動機構中元件所生成的形變量來感測扭力值的技術，特別有關一種軸向旋轉式扭力感測器。
傳統的旋轉驅動機構一般會搭載扭力感測元件(或器)來檢測扭力值的大、小及變化，但在該機構傳遞扭力的過程中，如何能夠精確的檢知該扭力值的變化，並且有效縮減扭力感測元件(或器)的配置體積，長久以來都是一項棘手的技術課題。
已知，美國專利公告第5172774號、美國專利公告第8302702號、美國專利公開第20100139432號、美國專利公開第20150135856號、台灣專利公告第M451316號及台灣專利公告第M417320號等案專利中，皆共同教示使用一種應變規(strain gauge)作為感測元件，來量測旋轉驅動機構中所生成的扭力值變化。
一般常見的應變規，為金屬線以單向陣列形式編排而成的金屬薄片，其雙端分別具有能和應變規訊號處理模組連接用的接腳；應用時，可將應變規固定於旋轉驅動機構中受力後會產生應變的機械元件上，當應變規跟隨應變中的機械元件產生形變時，即可透過應變規的電阻阻值變化反應出所述機械元件的應變，進而檢知旋轉驅動機構中的扭力值大、小及變化。
然而，由於上述專利揭露的扭力感測結構及其應變規的搭載位置，所能感測到經由扭力轉變成應變的效果並不理想，同時還存在扭力感測結構體積過大的問題。
例如美國公告第5172774號專利教示將多個應變規直接配置於一個會傳遞扭力的齒輪所形成的多個剪蹼(shear web)上，所述剪蹼雖然能沿齒輪的徑向蹼面上傳導負載而產生剪蹼的應變，但其感測之應變除了正向之應變之外還有剪應變，導致剪蹼所生成的應變無法充分代表齒輪的扭力值變化，因而喪失扭力感測的真實性及精確性，或是需求配置更多方向的應變規以感應正向應變及剪切方向應變，迫使其成本及複雜度相對提升；此外，剪蹼上搭載應變規的位置與齒輪軸心之間的徑向間距必須夠大，才有助於感測出較明顯的正向應變及剪應變，但卻因此造成結構的徑向體積不易縮減的困擾。
另外，例如美國專利公開第20100139432號揭露一個固定於器殼上且用來樞接扭力軸的傳感器(transducer)，該傳感器呈圓盤狀具有一樞接扭力軸的中心輪轂(hub)，輪轂周邊延伸形成有環圈之盤面狀的蹼部(web)，並以該蹼部作為上述的載體材料而搭載至少一應變規，以感測扭力軸的扭力變化；然而由於該蹼部是形成為環圈之盤面狀，較難以集中式傳導經由扭力轉換形成的作用力，換言之，蹼部受到扭力傳導所生成的應變將分散至環圈狀蹼部的整個面域，因而減少了應變規所能生成形變量，乃至於也相對減損了扭力感測的真實性及精確性；此外，採用蹼部搭載應變規的結構設計仍然存在徑向體積無法縮減的困擾。
再如美國專利公告第8302702號揭露將應變規鑲嵌於一框形的扭力傳遞元件(torquetransferring element)的徑向邊肋平面上，該扭力傳遞元件的中心連結一環齒輪，利用該應變規來感測環齒輪的扭力；惟，其搭載有應變規的扭力 傳遞元件(torquetransferring element)的邊肋平面與環齒輪的軸心之間是透過扭力傳遞元件周邊的邊肋來傳導作用力，使得該應變規鑲嵌位置遭彎曲力矩作用，但是，由邊肋所生成的彎曲力矩來感測扭力變化的真實性及精確性較為薄弱；而且，扭力傳遞元件的邊肋同樣存在有加大結構體的徑向體積的問題。
又如美國公開第20150135856號專利揭露了一種輪座型的力/力矩感測器(force torque sensor)，用以對系統運動碰到阻礙時瞬間所生成的力或扭力進行偵測，一般作為安全防護使用。該力/力矩感測器中心同樣形成有軸接轉動元件用的輪轂，力/力矩感測器的徑向周邊還形成有框邊(rim)，該輪轂的四周與框邊之間的徑向位置還分別形成多個椼樑(beam)，且各徑向椼樑的四周端面上可分別固定應變規，利用各椼樑將所接受之負荷導引成對樑的彎曲負荷而產生拉伸作用力或壓縮作用力或剪力，以便於樑面上的應變規能感測椼樑上所生成的應變，進而檢知力、力矩值的變化。但是，此專利並沒有進一步揭露所述椼樑是如何來將所接受負荷導引成拉力或/及壓力或剪力的具體技術，也因此必須於各椼樑的四周端面上固設應變規，來增加其量測值的精度，但卻因此而造成應變規應用數量上的浪費及應力結構的複雜度；而且，所述椼樑也存在加大結構體徑向體積的問題。
此外，例如台灣專利公告第M451316號及台灣專利公告第M417320號分別揭露在曲柄軸上設置一套筒，該套筒的表面貼附有一應變規，用以量測套筒在受到扭力作用時所產生之應變量，並將量測到的應變量轉換成一應變訊號，以控制電動馬達輸出動力。其中使用套筒搭載應變規的設計雖然可達縮減結構體徑向體積的效果，但是，由於其應變規是搭載於運動件(套筒)上，所以必須搭配能源傳輸元件，如變壓器等及訊號無線傳輸元件；當此等配件安裝於運動件(套筒) 時又增加了配置空間，以致更加大了結構體。
有鑑於此，本發明旨在改善傳統搭載有應變規的扭力感測結構，其感測精確度和靈敏度不足以及徑向體積無法有效縮減的問題。
為了實現上述目的並解決問題，本發明應用了彈片受力時會生成彎曲變形的特性，並可搭載應變規來精確且靈敏的感測應用元件或設備的扭力變化，並需設計所述彈片的配置位置，來克服應用元件或設備之徑向體積無法有效縮減的問題。
為此，本發明一較佳的技術方案是提供一種軸向旋轉式扭力感測器，包括：一惰輪，配置於一入力軸與一出力軸之間，該入力軸與出力軸分別形成一切線作用力驅動惰輪沿一中心軸線的圓周旋轉，所述切線作用力的總合生成一反作用力作為惰輪沿所述圓周旋轉時的扭力負載；及複數條片狀的彈片，其中至少一彈片的片體上配置有至少一應變規，所述彈片的一端部各自固定，且所述彈片的另一端部分別用於吸收惰輪所負載的反作用力而沿所述圓周旋轉的方向生成彎曲變形，該應變規並感測該彎曲變形而生成應變，作為入力軸與出力軸之間的扭力感測數值；其中，所述彈片分別和入力軸的軸向相互平行。
在進一步實施中，上述技術方案還包括：一行星齒輪組，該入力軸軸接行星齒輪組中的一太陽齒輪，該出力軸係由行星齒輪組中一圍繞於太陽齒輪周圍的環齒輪所形成，該惰輪的數量至少為二且由行星齒輪組中分別對稱配置於太陽齒輪與環齒輪之間的行星齒輪構成，該行星齒輪並相嚙於入力的太陽齒輪和出力的環齒輪之間負載扭力。其中，該入力軸的軸接對象與出力軸的形成對象可以互換。
其中，該惰輪(或稱行星齒輪)係樞置於一驅動盤上定位，該惰輪(或稱行星齒輪)並帶動驅動盤沿所述中心軸線自轉，該惰輪(或稱行星齒輪)所負載的反作用力是經由驅動盤的傳導而使彈片生成彎曲變形。該驅動盤之中心軸線的周緣設有一卡槽，所述彈片用於吸收惰輪(或稱行星齒輪)所負載之反作用力的端部係分別滑動套設或固定於卡槽內。
其中，所述彈片被固定的端部係經由一固定盤固定，該固定盤與驅動盤沿所述中心軸線間隔配置。所述中心軸線係座落於入力軸的軸心上；或者說，所述中心軸線係為太陽齒輪與環齒輪的輪心線，所述彈片分別座落於入力軸軸心或太陽齒輪輪心的徑向線上。其中該應變規貼合位置相對接近固定盤。
根據上述技術方案，本發明的技術效果在於：
1.經由惰輪(或稱行星齒輪)負載入力軸與出力軸(或稱太陽齒輪與環齒輪)所分別形成之切線作用力，並且充分的將該負載傳導成扳動彈片產生彎曲變形的反作用力，使所述彈片生成彎曲力矩，進而使所述應變規隨之生成形變，以提升應變規感測扭力的精度。
2.應用條片狀的彈片來搭載應變規，可使彈片之一端部於受力扳動狀態下較為靈敏的生成彎曲變形，進而提升應變規感測扭力的精度。
3.令彈片與入力軸(或稱太陽齒輪或環齒輪)軸向相互平行配置，而非沿入力軸(或稱太陽齒輪或環齒輪)的徑向配置，可有效縮減應用元件或設備或扭力感測器的徑向體積。
以上所述裝置之技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。
1‧‧‧器殼
2‧‧‧惰輪
20、21‧‧‧行星齒輪
20a、21a‧‧‧行星齒輪軸
3‧‧‧彈片
3a‧‧‧第一端部
3b‧‧‧第二端部
3c‧‧‧第一端面
3d‧‧‧第二端面
30‧‧‧固定盤
31‧‧‧驅動盤
30a、31a‧‧‧通孔
31b‧‧‧卡槽
32‧‧‧底座
4‧‧‧應變規
5‧‧‧入力軸
50、60‧‧‧軸承
51、61‧‧‧端部
52‧‧‧太陽齒輪
6‧‧‧出力軸
62‧‧‧環齒輪
D‧‧‧徑向線
C‧‧‧中心軸線
圖1是本發明之一較佳實施例的立體分解圖；圖2是圖1組合後的橫斷面剖示圖；圖3是圖2的A-A斷面剖示圖；圖4是圖2的B-B斷面剖示圖；圖5是圖4的C-C斷面剖示圖；圖6是圖1中部分構件的立體組合圖；圖7是圖3中行星齒輪生成周向力的解說圖；圖8a是彈片固定於固定盤的示意圖；圖8b是彈片受到固定盤帶動而彎曲變形的示意圖；圖9是圖4中彈片承受周向力作用的解說圖；圖10a及圖10b分別是彈片的前視圖及側視圖；圖11是圖10a中彈片在受力後彎曲變形的解說圖。
首先請合併參閱圖1至圖5，揭露出本發明所提供之扭力感測裝置的第一款實施例態樣，說明該扭力感測裝置包括有一惰輪2、複數彈片3、一應變規4、一入力軸5與一出力軸6。其中：如圖1至圖2所示，該惰輪2是配置於入力軸5與出力軸6之間，且該惰輪2、入力軸5及出力軸6是容置於一器殼1內，該器殼1實質上是作為整個裝置體的固定端，用以樞接該入力軸5及出力軸6。進一步的說，該入力軸5及出力軸6可分別經由軸承50、60而樞設於器殼1內，並使入力軸5及出力軸6的一端部51、61分別突伸至器殼1外。
上述惰輪2與入力軸5、出力軸6之間的具體配置細節，請進一步搭配圖3所示，本發明例舉一行星齒輪組作為實施例，具體說明該行星齒輪組是配置於器殼1內，該惰輪2、入力軸5及出力軸6是透過行星齒輪組而相互連動。其中，該入力軸5的一端部51突伸至器殼1外，並使入力軸5的另一端部延伸至器殼11內而軸接行星齒輪組中的太陽齒 輪52。該出力軸6係由一圍繞於太陽齒輪52及行星齒輪20、21周圍的環齒輪62所形成；換個方式說，該出力軸6與環齒輪62是同軸一體延製形成，且該出力軸6與入力軸5為同軸向間隔配置；除此之外，將入力軸5與出力軸6的軸接對象互換，亦即，使入力軸5軸接環齒輪62，出力軸6軸接太陽齒輪52，亦是本發明所思及之應用範疇，以便能輕易變換入力至出力的驅動對象與順序。該惰輪2在實施上可為二對稱配置於太陽齒輪52與環齒輪62之間的行星齒輪(以下用20、21表示)所構成，所述行星齒輪20、21分別與太陽齒輪52及環齒輪62相嚙組，使得所述行星齒輪20、21(或稱惰輪)能被太陽齒輪52、環齒輪62的其中之一驅動而沿一中心軸線C的圓周旋轉(詳見圖2、圖3)，所述中心軸線C係座落於入力軸5(或稱太陽齒輪52或環齒輪62)的軸心上，亦可稱為所述中心軸線C係為太陽齒輪52與環齒輪62的輪心線。
請配合圖1及圖2，說明所述行星齒輪20、21係樞置於一驅動盤31上定位；具體的說，所述行星齒輪20、21分別經由二行星齒輪軸20a、21a而樞置於驅動盤31上，使所述行星齒輪20、21受到驅動盤31的拘束而只能在各自的樞置位置處自轉。依此，受到太陽齒輪52或環齒輪62驅動的行星齒輪20、21(或稱惰輪)便能進一步帶動驅動盤31沿所述中心軸線C自轉。
請配合圖1、圖5及圖6所示，說明所述複數彈片3皆呈條片狀或板片狀的形體，且其中至少一彈片3的片體上必須配置有至少一應變規4；在此，所述至少一彈片3意指複數彈片3之中只要有一或一以上彈片的片體上黏貼應變規4即可，且黏貼應變規4的彈片3，其應變規4的黏貼數量可為一片或兩片；當單一彈片3上黏貼的應變規4數量為二時，所述二應變規4可以相對的貼合於該彈片3之片體的第一端面3c及第二端面3d上。所述彈片3可由例如是碳鋼 等金屬製成的條片狀形體，使片體的各個區段均可呈現出相同的斷面，以傳導作用力而在其所用金屬材料的強度容許範圍內生成應變，因而作為應變規4的載體。
由於各彈片3皆具有一第一端部3a及一第二端部3b；其中，第一端部3a必須固定，第二端部3b用於吸收行星齒輪20、21(或稱惰輪)所負載的反作用力F。進一步的說，所述彈片被固定的第一端部3a係經由一固定盤30固定，該固定盤30能形成一底座32上，或以螺組、焊接、插梢栓接或一體形成等方式將固定盤30及底座32一體固定於器殼1內，以便作為整個裝置體的固定端，且固定盤30與驅動盤31是各自獨立的沿著所述中心軸線C而間隔配置。該驅動盤31之中心軸線C的周緣設有複數卡槽31b，所述卡槽的數量必須相等或多於所述彈片3的配置數量，使得所述彈片3用於吸收行星齒輪20、21(或稱惰輪)所負載之反作用力F的第二端部3b皆可滑動地或者是固定地套設於卡槽31b內。依此，能使所述彈片3分別和入力軸5的軸向相互平行配置。
此外，該固定盤30與驅動盤31(含底座32)的中心分別形成有通孔30a、31a供入力軸5穿伸通過，而使固定盤30與驅動盤31分別沿入力軸5的軸向對稱配置在入力軸5上，且該入力軸5是穿伸通過固定盤30與驅動盤31的通孔30a、31a而軸接太陽齒輪52。進一步的說，所述彈片3分別是配置於固定盤30與驅動盤31之間，而使所述彈片3分別座落於太陽齒輪52輪心(或稱入力軸5軸心)的徑向線D上(如圖4所示)。
請合併參閱圖6及圖7，說明當作為入力端使用的太陽齒輪52以順時針方向轉動時，會帶動兩個行星齒輪20、21以逆時針方向轉動，所述行星齒輪20、21並帶動作為出力端使用的環齒輪62以逆時針方向轉動而輸出動力。由於環齒輪62必須克服外界的扭力負載T1，太陽齒輪52會輸入扭力 T2，且T2乘以減速比所得之扭力須克服T1而達到平衡。其中，於太陽齒輪52與行星齒輪20、21的相嚙接觸點形成一切線作用力F2，並於環齒輪62與行星齒輪20、21的相嚙接觸點形成一切線作用力F1，所述切線作用力F1與F2相互平行。
根據力系平衡定理Σ F x =0，可知：F=F1+F2，且F1=F2=F/2，因此，所述切線作用力的總合(F1+F2)即會生成一反作用力F作為行星齒輪20、21(或稱惰輪)沿所述中心軸線C的圓周旋轉時的扭力負載；進一步的說，由於驅動盤31拘束了行星齒輪20、21而只能原地自轉，使得上式中的F成為了行星齒輪20、21由其輪心所生成的反作用力F，此一反作用力F(以下稱周向力F)即是以周向力方式透過行星齒輪軸20a、21a傳遞到驅動盤31上，而使驅動盤31沿著中心軸線C的圓周自轉；更細微的說，此刻的驅動盤31只會生成微量的自轉，而且驅動盤31自轉時的轉動量即為各彈片3末端之變形量，促使各彈片3受到周向力F的作用而生成彎曲變形；也就是說，所述行星齒輪20、21所負載的反作用力F(或稱周向力F)是經由驅動盤31的傳導，而使每一彈片皆生成彎曲變形。其中，假設環齒輪62的節圓半徑為R，以及行星齒輪20、21的數量為二，因此可知T1=2×(F1×R)，且F1=T1/(2×R)。其中，必須說明的是，當入力的太陽齒輪52與出力的環齒輪62的軸接對象互換時，並不會影響所述行星齒輪20、21(或稱惰輪)形成周向力而使彈片3生成彎曲變形的事實。
請合併參閱圖8a及圖8b，說明所述彈片3的第一端部3a皆各自的固定於固定盤30上(如圖8a所示)，而且所述彈片3的第二端部3b都能以滑動方式浮動接觸於驅動盤31的卡槽31b。如此配置下，當驅動盤31因行星齒輪20、21傳遞的周向力F微量自轉而帶動所述彈片3時(如圖8b所示)，由於各彈片3的第一端部3a已經固定不動，相對的，各彈片 3的第二端部3b經由驅動盤31形成的微量自轉而跟著產生微量的移動，進而使得各彈片3皆生成彎曲變形，並使各彈片3的第一端面3c受到壓力以及第二端面3d受到拉力，此刻，以貼附方式搭載於其中至少一彈片3上的至少一片應變規4便能同步的受到彎曲變形的作用而生成應變，以作為入力軸5與出力軸6之間的扭力感測數值。此外，必須說明的是，所述彈片3的第二端部3b若是以固定方式結合於驅動盤31的卡槽31b內，該第二端部3b已非浮動接觸卡槽31b，因此，當驅動盤31微量轉動而使第二端部3b跟著移動時，，如此狀態下，應變規4同樣的能夠受到彎曲變形作用而生成應變。
請參閱圖9，說明本發明以下列數據模擬彈片3所受到作用力，例如：設定環齒輪62所負載的扭力T1=2.5N-m，環齒輪62的節圓半徑R=10.5mm，以及環齒輪62作用於行星齒輪20、21的切線作用力F1，依此，得知：T1=2×(F1×R)
F1=T1/(2×R)=2.5/(2×0.0105)=119.0476N=12.1394(kgf)
設定彈片3的中心至太陽齒輪52的輪心之間距R'=9.75(mm)，行星齒輪20、21的輪心至太陽齒輪52的輪心之間距R"=7.15(mm)，當行星齒輪20、21傳遞周向力F於驅動盤31時，根據力可平行移動的原理，行星齒輪20、21所負載的周向力F等於扳動彈片3彎曲的正向推力，假設各彈片3所受到的正向推力為F'，所述彈片3的數量為四，以及2×(F×R")=4×(F'×R')，依此，得知：F'=(R"/R')×(F/2)=(7.15/9.75)×12.1394=8.9022(kgf)
設定所述彈片3的材質為JIS SK7，經查表得知其抗拉強度為176kgf/mm2，降伏強度為158.362kgf/mm2，且其楊氏模數E為21,000kgf/mm2。此外，請合併參閱圖10a及圖10b，說明設定各彈片3的長度L=20mm，寬度b=4mm，厚度h=2mm，當各彈片3受到的正向推力為F'時，各彈片3於 與固定盤30固定處之應力σ：σ=6×L×F'/(b×h2)=6×20×8.9022/(4×22)=66.766(kgf/mm2)
由此可知所得應力σ小於抗拉強度158.362kgf/mm2的一半，斷定各彈片3皆能符合足夠的疲勞壽命。
請參閱圖11，說明當所述彈片3受到作用力F'時，各彈片3的第二端部3b之偏移量δ：δ=4×L3×F'/(b×h3×E)=4×203×8.9022/(4×23×21000)=0.4239(mm)
此外，設定應變規4貼合於彈片3的位置d=15mm，依此，得知：彎曲力矩M M=F'×d=8.9022×15=133.533(kgf.mm)
面積慣性矩I I=b×h3/12=4×23/12=2.6667(mm)
曲率半徑r r=(M/E×I)-1=(133.533/21000×2.6667)-1=419.377(mm)
應變量ε ε=(2 π(r+0.5h)-2 π r)/2 π r=h/2r=2/(2×419.377)=0.002384=2.384×10-3
其中，d處位置是考量組裝的方便性與其能產生最大的彎曲力矩而決定，例如應變規4在彈片3上的貼合位置，可以相對地較為接近固定盤30(即遠離驅動盤31)，以便於生成較大的應變而有助於取得更為精確的扭力量測精度。。
根據上述模擬，可確知本發明利用條片狀彈片3之一端部於受力扳動狀態下能較為靈敏的生成彎曲，而使所述應變規4隨之生成形變，是具體可行的，而且還能提升應變規4感測扭力的精度。此外，令所述彈片3分別與入力軸5(或稱太陽齒輪或環齒輪)軸向相互平行配置，而非沿入力軸5(或稱太陽齒輪或環齒輪)的徑向配置，也確實能夠有效縮減 應用元件或設備或扭力感測器的徑向體積，乃至於能夠對先前技術作出貢獻。
以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式而已，但並不因此而理解為對本發明專利範圍的限制。其中，特別的是，上述惰輪2與入力軸5、出力軸6之間配置關係，只要入力軸5與出力軸6分別形成切線作用力驅動惰輪2沿中心軸線C的圓周旋轉，所述切線作用力的總合生成一反作用力F作為惰輪2沿所述圓周旋轉時的扭力負載，即屬本發明所思及之應用範籌，並不受到是否為行星齒輪組的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。
1‧‧‧器殼
2‧‧‧惰輪
20、21‧‧‧行星齒輪
20a、21a‧‧‧行星齒輪軸
3‧‧‧彈片
30‧‧‧固定盤
31‧‧‧驅動盤
32‧‧‧底座
4‧‧‧應變規
5‧‧‧入力軸
50、60‧‧‧軸承
51、61‧‧‧端部
52‧‧‧太陽齒輪
6‧‧‧出力軸
62‧‧‧環齒輪
C‧‧‧中心軸線

Claims (18)

  1. 一種軸向旋轉式扭力感測器，包括：一惰輪，配置於一入力軸與一出力軸之間，該入力軸與出力軸分別形成一切線作用力驅動惰輪沿一中心軸線的圓周旋轉，所述切線作用力的總合生成一反作用力作為惰輪沿所述圓周旋轉時的扭力負載；及複數條片狀的彈片，其中至少一彈片的片體上配置有至少一應變規，所述彈片的一端部各自固定，且所述彈片的另一端部分別用於吸收惰輪所負載的反作用力而沿所述圓周旋轉的方向生成彎曲變形，該應變規並感測該彎曲變形而生成應變，作為入力軸與出力軸之間的扭力感測數值；其中，所述彈片分別和入力軸的軸向相互平行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該惰輪係樞置於一驅動盤上定位，該惰輪並帶動驅動盤沿所述中心軸線自轉，該惰輪所負載的反作用力是經由驅動盤的傳導而使所述彈片生成彎曲變形。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該驅動盤之中心軸線的周緣設有複數卡槽，所述彈片用於吸收惰輪所負載之反作用力的端部分別滑動地套設於卡槽內。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該驅動盤之中心軸線的周緣設有複數卡槽，所述彈片用於吸收惰輪所負載之反作用力的端部分別固定於卡槽內。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中所述彈片被固定的端部係經由一固定盤固定，該固定盤與驅動盤沿所述中心軸線間隔配置。
  6. 如申請專利範圍第1或5項所述的軸向旋轉式扭力感測器， 其中所述中心軸線座落於入力軸的軸心上，所述彈片係間隔地座落於入力軸軸心的徑向線上。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該應變規貼合位置相對接近固定盤。
  8. 如申請專利範圍第1或7項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中所述配置有應變規的彈片，其應變規的配置數量為二，且所述二應變規相對貼合於彈片片體的兩個對應端面上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中還包括一行星齒輪組，該入力軸軸接行星齒輪組中的一太陽齒輪，該出力軸係由行星齒輪組中一圍繞於太陽齒輪周圍的環齒輪所形成，該惰輪的數量至少為二且由行星齒輪組中分別對稱配置於太陽齒輪與環齒輪之間的行星齒輪構成，該行星齒輪並相嚙於入力的太陽齒輪和出力的環齒輪之間負載扭力。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該入力軸的軸接對象與出力軸的形成對象互換。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該行星齒輪係樞置於一驅動盤上定位，該行星齒輪並帶動驅動盤沿所述中心軸線自轉，該行星齒輪所負載的反作用力是經由驅動盤的傳導而使所述彈片生成彎曲變形。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該驅動盤之中心軸線的周緣設有複數卡槽，所述彈片用於吸收行星齒輪所負載之反作用力的端部分別滑動地套設於卡槽內。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該驅動盤之中心軸線的周緣設有複數卡槽，所述彈片用於吸收行星齒輪所負載之反作用力的端部分別固定於卡 槽內。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中所述彈片被固定的端部係經由一固定盤固定，該固定盤與驅動盤沿所述中心軸線間隔配置，所述中心軸線係為太陽齒輪與環齒輪的輪心線，所述彈片分別間隔地座落於太陽齒輪輪心的徑向線上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中所述配置有應變規的彈片，其應變規的配置數量為二，且所述二應變規相對貼合於該彈片片體的兩個對應端面上。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該應變規貼合位置相對接近固定盤。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中所述驅動盤與固定盤的中心分別設有通孔，該入力軸穿伸通過所述中心通孔而軸接太陽齒輪。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的軸向旋轉式扭力感測器，其中該入力軸樞接於所述驅動盤與固定盤的至少其中之一。
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