特許 6680643 面圧計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6680643

(24)【登録日】2020年3月24日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】面圧計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/08 20060101AFI20200406BHJP

   G01L 5/00 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   G01L1/08

   G01L5/00 101Z

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-153066(P2016-153066)

(22)【出願日】2016年8月3日

(65)【公開番号】特開2018-21824(P2018-21824A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年4月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細井 勉

(72)【発明者】

【氏名】岡本 亮太郎

(72)【発明者】

【氏名】福田 隆博

(72)【発明者】

【氏名】三浦 進一

【審査官】 大森 努

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０７７７４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６２−２７６４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３１６８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１８１６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４６３３７１８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２６３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５５７４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２５０１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００５４３５４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１１２００６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ １／０８，５／００−５／２８，

Ｇ０１Ｎ ３／００，３／０８−３／１８，３／４０−３／５４，

Ｇ０１Ｍ １３／００５，

Ｆ１６Ｊ １５／００，１５／３２９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に所定の荷重を加えたとき、又は、前記対象物を所定の厚みに圧縮したときの前記対象物表面の局所的な面圧を計測する装置であり、
前記対象物に当接される当接プレートであって前記対象物に当接する当接面に孔を備えている当接プレートと、
前記当接プレートの前記孔に、先端面が前記当接面側で露出するとともに進退可能に挿通されているプローブピンと、
前記対象物を所定の荷重で前記当接面に当接させる、又は、前記対象物を所定の厚みまで圧縮するように前記対象物を前記当接面に当接させる第１アクチュエータと、
前記プローブピンを支持しており、前記第１アクチュエータが前記対象物を前記当接面に当接させている間、前記プローブピンが前記対象物から受ける反力に抗して前記プローブピンの先端面を前記当接面と面一に保持する第２アクチュエータと、
前記第２アクチュエータが前記プローブピンの先端面を前記当接面と面一に保持しているときに前記プローブピンに加わっている荷重を計測する荷重センサと、
前記荷重センサの計測値と前記プローブピンの先端面の面積から前記プローブピンの先端面に加わっている面圧を算出する制御器と、
を備えている面圧計測装置。

【請求項2】

前記対象物の前記プローブピンとの当接箇所を変更するように前記対象物に対して前記当接プレートを相対移動させる第３アクチュエータをさらに備えており、
前記制御器は、前記対象物の複数の箇所で前記面圧を算出し、前記対象物の面圧分布を出力する、請求項１の面圧計測装置。

【請求項3】

前記プローブピンは、先端と、先端よりも太い中間部を備えており、前記孔は、前記プローブピンの前記先端が挿通される小径部と、前記中間部が挿通される大径部とを備えている、請求項１又は２の面圧計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、面圧計測装置を開示する。

【背景技術】

【0002】

対象物に所定の荷重を加えたとき、又は、対象物を所定の厚みに圧縮したときの対象物表面の局所的な面圧を計測したいという要求がある。例えば、ゴムで作られたガスケットを所定の厚みに圧縮したときのガスケットの局所的な特定部分の面圧を計測したい場合がある。対象物の面圧を計測する装置が例えば特許文献１、２に開示されている。

【0003】

特許文献１の面圧計測装置は、複数の凸部を有するシートと、圧力を受けると発色する圧力測定材料を備えている。圧力測定材料は、圧力の大きさに応じて色が変化する。その面圧計測装置は、シートの複数の凸部の頭頂面に圧力測定材料を張り付け、シートを対象物に押し付ける。圧力測定部材の色で各凸部に加わっている面圧が判明する。特許文献２の面圧計測装置は、複数のプローブピンを、それらの先端が平面を形成するように二次元状に配置する。複数のプローブピンの先端に対象物を押し付ける。特許文献２の面圧計測装置は、各プローブピンに加わる荷重から、対象物の表面の面圧分布を得ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−６８９９１号公報

【特許文献2】特開２０１２−２１９２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の面圧計測装置では、圧力測定材料にある程度の面積が必要であり、対象物の表面の極めて小さい局所的な面圧の計測には適さない。特許文献２の面圧計測装置は、複数のプローブピンを二次元的に並べる。面圧分布を計測するときの位置分解能は、プローブピンの太さに依存する。例えば数十ミクロンの分解能で面圧分布を計測するには、数十ミクロンの直径の複数のプローブピンを密に二次元配置しなければならない。従って特許文献２の面圧計測装置も、対象物の表面の極めて小さい局所的な面圧の計測には適さない。特許文献２の面圧計測装置のプローブピンを１本のみとした場合、対象物全体に加える荷重が即ちプローブピンに加わる荷重となるから、対象物全体を所定の厚みに圧縮したときの局所的な面圧を計測することはできない。本明細書が開示する技術は、対象物に所定の荷重を加えたとき、あるいは、対象物を所定の厚みに圧縮したときの対象物表面の極めて小さい局所的な面圧を計測することのできる面圧計測装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書が開示する面圧計測装置は、対象物に当接される当接プレートと、第１アクチュエータと、第２アクチュエータと、プローブピンと、荷重センサと、制御器を備えている。当接プレートには、対象物に当接する当接面に孔が設けられている。第１アクチュエータは、対象物を所定の荷重で当接面に当接させる。あるいは、第１アクチュエータは、対象物を所定の厚みまで圧縮するように対象物を当接面に当接させる。第１アクチュエータは、当接プレートを動かす装置であってもよいし、対象物を動かす装置であってもよい。プローブピンは、当接プレートの孔に、先端面が当接面側で露出するとともに進退可能に挿通されている。第２アクチュエータは、プローブピンを支持している。第２アクチュエータは、第１アクチュエータが対象物を当接面に当接させている間、プローブピンが対象物から受ける反力に抗してプローブピンの先端面を当接面と面一に保持する。荷重センサは、第２アクチュエータがプローブピンの先端面を当接面と面一に保持しているときにプローブピンに加わっている荷重を計測する。制御器は、荷重センサの計測値とプローブピンの先端面の面積からプローブピンの先端面に加わっている面圧を算出する。その面圧が、対象物のプローブピンと当接している箇所の局所的な面圧に等しい。

【0007】

上記した面圧計測装置では、孔から露出しているプローブピンの先端面と、当接プレートの当接面が面一に保持される。プローブピンの先端面を含む当接プレートの当接面が対象物の全体に荷重を加えている間に、制御器がプローブピンの先端面に当接している箇所の面圧を計測する。上記の面圧計測装置は、当接プレートが対象物全体に所定の荷重を加えているときの（又は、対象物全体を所定の厚みに圧縮しているときの）、１本のプローブピンの先端面が当接している局所的な箇所の面圧を計測することができる。当接プレートの孔の直径とプローブピンの先端面の面積を小さくするほど、対象物表面の極めて小さい局所の面圧を計測することができる。

【0008】

なお、プローブピンの先端面と当接面の「面一」の精度は、要求される面圧の計測精度に依存する。要求される面圧の計測精度が高いほど、プローブピンの先端面と当接面の「面一」の度合いに許容される誤差は小さくなる。

【0009】

本明細書が開示する面圧計測装置は、さらに、対象物のプローブピンとの当接箇所を変更するように対象物に対して当接プレートを相対移動させる第３アクチュエータをさらに備えているとよい。その場合、制御器は、対象物の複数の箇所で面圧を算出し、対象物の面圧分布を出力する。第３アクチュエータを備える面圧計測装置では、プローブピンの先端面の大きさと、プローブピンの移動分解能が、面圧分布計測の分解能（位置分解能）を決定する。例えば、プローブピンの先端面が直径１０ミクロンの円であり、第３アクチュエータのプローブピン移動の分解能が１０ミクロンの場合、面圧計測装置は、１０ミクロンの位置分解能を有することになる。本明細書が開示する面圧計測装置は、高い位置分解能で面圧分布を計測することができる。

【0010】

プローブピンは、先端と、先端よりも太い中間部を備えているとよい。その場合、当接プレートに設けられた孔は、プローブピンの先端が挿通される小径部と、中間部が挿通される大径部とを備えているとよい。先端面を小さな面積としながらも丈夫なプローブピンを実現することができる。本明細書が開示する面圧計測装置では、特許文献２の装置のように、複数のプローブピンを密に配置する必要がない。それゆえ、先端のみが細く、後続部分（中間部）は太いプローブピンを採用することができる。そして、中間部が孔の大径部と嵌合することで、プローブピンを直径の太い中間部で支えることができる。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例の面圧計測装置の模式的断面図を示す。

【図2】図１の符号IIが示す円内の拡大断面図を示す。

【図3】図１の符号IIが示す円内の拡大断面図を示す（対象物が当接プレートに押し付けられた状態）。

【図4】面圧分布の計測例を示すグラフである。

【図5】面圧分布の別の計測例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図面を参照して実施例の面圧計測装置２を説明する。図１に、面圧計測装置２の模式的断面図を示す。図２は、図１における符号IIが示す円内を拡大した図である。面圧計測装置２は、載置テーブル６の上に載せた対象物１００を所定の厚みに圧縮したときの局所的な面圧を計測することができる。対象物１００は、例えば、弾性材料で作られたガスケットである。面圧計測装置２は、ガスケット（対象物１００）の面圧分布も計測することができる。

【0013】

面圧計測装置２は、台座３、ＸＹステージ４、リフト５、載置テーブル６、当接プレート７、プローブピン２０、荷重センサ９、ピエゾアクチュエータ１０、コントローラ１２、及び、２個のレーザ距離計３１、３２を備える。なお、図中の座標系は、Ｘ軸とＹ軸は水平方向を示しており、Ｚ軸は垂直方向を示している。

【0014】

台座３の上にＸＹステージ４が備えられている。ＸＹステージ４の上にリフト５が取り付けられており、リフト５の上に載置テーブル６が取り付けられている。載置テーブル６の上に対象物１００が載置される。ＸＹステージ４は、リフト５と載置テーブル６を水平面内で動かすことができる。後述するように、載置テーブル６の上方に（対象物１００の上方に）、当接プレート７と、面圧を計測するためのプローブピン２０が位置している。対象物１００において、プローブピン２０の先端面２３ａと当接する箇所が、面圧計測箇所に相当する。ＸＹステージ４は、プローブピン２０の先端面２３ａに当接する対象物１００の場所を変更することができる。ＸＹステージ４は、対象物１００のプローブピン２０との当接箇所を変更するように、プローブピン２０に対して対象物１００を相対移動させるアクチュエータである。ＸＹステージ４は、コントローラ１２により制御される。

【0015】

リフト５は、載置テーブル６を上下動させるアクチュエータである。載置テーブル６の上方に当接プレート７が位置している。当接プレート７は、支柱３ａにより台座３に固定されている。リフト５で載置テーブル６を上昇させると、対象物１００が当接プレート７の下面に接触する。当接プレート７の下面を以下では当接面７ａと称する。載置テーブル６には、レーザ距離計３２が取り付けられている。レーザ距離計３２は、載置テーブル６の表面から当接面７ａまでの距離、即ち、載置テーブル６と当接プレート７の間の距離を計測する。計測データはコントローラ１２に送られる。コントローラ１２は、レーザ距離計３２の計測データに基づき、リフト５を使って、載置テーブル６と当接プレート７の間の距離を自在に変化させることができる。

【0016】

当接プレート７にはピンホール７ｂが設けられている。ピンホール７ｂには、プローブピン２０の先端２３が貫通している。図２に示すように、プローブピン２０の先端面２３ａが、当接プレート７の当接面７ａの側でピンホール７ｂから露出している。

【0017】

プローブピン２０は、直径の小さい先端２３と、先端２３の後に続く大径の中間部２２を備えている。中間部２２は、先端２３よりも太い。例えば、先端２３の直径Ｄ１（図２参照）は１０ミクロンであり、中間部２２の直径は２ｍｍである。当接プレート７のピンホール７ｂの直径Ｄ２は、例えば１２ミクロンであり、プローブピン２０の先端２３は、１ミクロンのクリアランスを伴ってピンホール７ｂに嵌合している。

【0018】

当接プレート７には、ピンホール７ｂに続いて大径孔７ｃが設けられている。大径孔７ｃの直径はピンホール７ｂの直径よりもはるかに大きい。ピンホール７ｂにプローブピン２０の先端２３が挿通されており、大径孔７ｃにプローブピン２０の中間部２２が挿通されている。図１では、大径孔７ｃと中間部２２の間に隙間が描かれているが、大径孔７ｃと中間部２２のクリアランスも、１ミクロン程度である。プローブピン２０の当接プレート７に対する図中のＸＹ面内の相対位置は、大径部７ｃと中間部２２の嵌合で定まる。大径部７ｃと中間部２２によって、プローブピン２０の細い先端２３に負荷を加えずに、プローブピン２０の当接プレート７に対するＸＹ面内の相対位置定めることができる。

【0019】

プローブピン２０は、その後端が、荷重センサ９を介してピエゾアクチュエータ１０に支持されている。ピエゾアクチュエータ１０は、当接プレート７の上に固定された支持ブロック８に支持されている。ピエゾアクチュエータ１０は、図中のＺ方向（上下方向）に伸縮する。すなわち、ピエゾアクチュエータ１０は、プローブピン２０を上下方向に進退させることができる。別言すれば、プローブピン２０は、ピエゾアクチュエータ１０によって、ピンホール７ｂに進退可能に挿通されている。ピエゾアクチュエータ１０の上下動のストローク（プローブピン２０のストローク）は、約１００ミクロンである。プローブピン２０は、その先端面２３ａが、当接プレート７の当接面７ａとほぼ面一になるように支持されている。次に述べるように、コントローラ１２が、先端面２３ａが当接面７ａと面一になるようにピエゾアクチュエータ１０を使ってプローブピン２０の上下方向の位置を制御する。

【0020】

支持ブロック８にはレーザ距離計３１が取り付けられている。レーザ距離計３１は、プローブピン２０の後端に設けられたフランジ２４の上下方向の位置を計測する。即ち、レーザ距離計３１は、プローブピン２０の上下方向の位置を計測する。コントローラ１２は、先端面２３ａが当接面７ａと面一になるときのフランジ２４の位置を記憶している。コントローラ１２は、レーザ距離計３１の計測データに基づき、プローブピン２０の先端面２３ａが常に当接面７ａと面一になるように、ピエゾアクチュエータ１０を制御する。

【0021】

プローブピン２０の先端面２３ａが上方への荷重を受けると、荷重センサ９が縮み、プローブピン２０がわずかに上昇する。コントローラ１２は、プローブピン２０の先端面２３ａが当接面７ａとの面一状態を保持するように、ピエゾアクチュエータ１０を膨張させる。荷重センサ９は、プローブピン２０の先端面２３ａが当接面７ａと面一に保持されているときに受ける荷重を計測する。なお、コントローラ１２は、面圧計測装置２の起動時、先端面２３ａが無負荷のときの荷重センサの計測データをゼロ点に調整する。このゼロ点調整により、プローブピン２０の自重は荷重センサの計測値から除去される。従って、コントローラ１２は、荷重センサ９の計測データから、プローブピン２０の先端面２３ａが当接面７ａと面一に保持されているときに受ける荷重を正確に得ることができる。

【0022】

面圧計測装置２による対象物１００の面圧計測方法について説明する。コントローラ１２は、プローブピン２０の先端面２３ａの直下に、対象物１００の面圧計測箇所が位置するように、ＸＹステージ４を制御する。次に、コントローラ１２は、当接面７ａの先端面２３ａを含む範囲に対象物１００が接するようにリフト５を制御する。コントローラ１２は、レーザ距離計３２の計測データに基づき、リフト５を使って載置テーブル６を上昇させ、対象物１００を所定の厚みまで圧縮する。すなわち、コントローラ１２は、載置テーブル６と当接プレート７の間隔が、対象物１００の目標厚みに等しくなるように、リフト５を使って載置テーブル６を上昇させる。

【0023】

対象物１００が当接面７ａに当接すると、対象物１００の面圧計測箇所がプローブピン２０の先端面２３ａにも当接する。対象物１００の面圧計測箇所がプローブピン２０に上方向の荷重を加える。その荷重により、プローブピン２０の後端に接している荷重センサ９が縮む。先に述べたように、コントローラ１２は、プローブピン２０の先端面２３ａが当接面７ａと面一となるように、ピエゾアクチュエータ１０を制御する。図３に、対象物１００の上面が当接プレート７の当接面７ａに密着している状態を示す。仮にプローブピン２０が無ければ、対象物１００の面圧計測箇所がピンホール７ｂの中に膨れ上がる（図３の符号１００ａ）。先端面２３ａが当接面７ａと面一に保持されるプローブピン２０が、対象物１００のピンホール７ｂの中に膨れ上がった部分１００ａを押し戻し、対象物１００の表面をフラットにする。その反力が、プローブピン２０に加わる。ピエゾアクチュエータ１０は、リフト５が対象物１００を当接プレート７に当接させている間、プローブピン２０が対象物１００から受ける反力に抗してプローブピン２０の先端面２３ａを当接面７ａと面一に保持する。荷重センサ９は、そのときの荷重を検知する。コントローラ１２は、荷重センサ９の計測値とプローブピン２０の先端面２３ａの面積から、プローブピン２０の先端面２３ａに加わっている面圧を算出する。その面圧が、対象物１００の面圧計測箇所の面圧に相当する。コントローラ１２は、荷重センサ９の計測データとプローブピン２０の先端面２３ａの面積から、先端面２３ａに接している対象物１００の箇所（面圧計測箇所）の面圧を計算し、記憶装置１３に記憶する。

【0024】

面圧計測装置２の利点を述べる。面圧計測の対象である対象物１００と接する当接プレート７は、当接面７ａにピンホール７ｂを有している。ピンホール７ｂには、プローブピン２０の先端面２３ａが露出している。先端面２３ａは、当接面７ａと面一に保持されている。プローブピン２０の先端面２３ａがピンホール７ｂを埋めるので、当接面７ａは、ピンホール７ｂが無いがごとく、対象物１００を一様に押圧する。従って、対象物１００の表面には、ピンホール７ｂの無いフラットな当接面７ａが一様に荷重を加えたときと同じ面圧が生じる。一方、ピンホール７ｂを埋めているプローブピン２０に加わる荷重は荷重センサ９が計測する。荷重センサ９が計測する荷重は、フラットな当接面７ａが一様に押し付けられたときの対象物１００の局所的な面圧に対応する。プローブピン２０の先端面２３ａの面積を小さくしても、先端面２３ａの周囲を当接面７ａが囲んでいるため、当接面７ａが対象物に一様に圧縮する状態は保持される。面圧計測装置２は、対象物が一様に圧縮されたときの局所的な面圧を計測することができる。面圧計測装置２は、プローブピン２０の先端面２３ａの大きさ、及び、ピンホール７ｂの面積を小さくするほど、対象物表面の微視的な局所の面圧を計測することができる。

【0025】

プローブピン２０の先端２３とピンホール７ｂのクリアランス、及び、プローブピン２０の先端面２３ａと当接面７ａの「面一」の精度は、面圧の計測精度に依存して定まる。要求される面圧の計測精度が高いほど、上記のクリアランスは小さくなり、先端面２３ａと当接面７ａの「面一」の度合いに許容される誤差は小さくなる。要求される面圧の計測精度が低ければ、上記のクリアランスは相応に大きくてもよいことになり、先端面２３ａと当接面７ａの「面一」の度合いに許容される誤差も大きくなる。

【0026】

面圧計測装置２は、対象物１００が一様に圧縮されているときの面圧分布も計測することができる。コントローラ１２は、ＸＹステージ４を使って、対象物１００のプローブピン２０との当接箇所を変更し、新たな箇所の面圧を計測する。コントローラ１２は、対象物１００の複数の箇所で面圧を算出し、対象物１００の面圧分布を記憶装置１３に出力する。

【0027】

図４に面圧分布の計測結果の一例を示す。図４の棒グラフＧ１は、図中の座標系のＹ方向に沿った対象物１００の面圧分布を示す。図４では、ピンホール７ｂとプローブピン２０は図示を省略した。面圧分布の位置分解能ｄＲは、プローブピン２０の先端面２３ａの直径と、ＸＹステージ４の移動の位置分解に依存する。先端面２３ａの直径とＸＹステージの位置分解能が共に１０ミクロンの場合、面圧計測装置２の面圧計測の位置分解能ｄＲは１０ミクロンとなる。

【0028】

図５に面圧分布の別の計測結果の一例を示す。図５の棒グラフＧ２は、図中の座標系のＹ方向に沿った対象物２００の面圧分布を示す。図５では、ピンホール７ｂとプローブピン２０は図示を省略した。対象物２００は、３個のリップを有するガスケットである。この例でも、面圧分布の位置分解能ｄＲは、プローブピン２０の先端面２３ａの直径と、ＸＹステージ４の移動の位置分解に依存する。先端面２３ａの直径とＸＹステージの位置分解能が共に１０ミクロンの場合、面圧計測装置２の面圧計測の位置分解能ｄＲは１０ミクロンとなる。

【0029】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。プローブピン２０は、細い先端２３と、先端２３に続く大径の中間部２２を備えている。先端面２３ａを小さな面積としながらも丈夫なプローブピンを実現することができる。また、中間部２２は、ピンホール７ｂに続いて設けられている大径孔７ｃに嵌合している。プローブピン２０のＸＹ面内の位置は、大径孔７ｃと中間部２２の嵌め合いで定まる。

【0030】

実施例の面圧計測装置２は、対象物１００を所定の厚みに圧縮した状態で局所的な面圧を計測することができる。面圧計測装置２は、対象物１００の全体に所定の大きさの荷重を加えた状態で局所的な面圧を計測することもできる。その場合は、載置テーブル６と対象物１００の間に、荷重計測シートを挟む。コントローラ１２は、リフト５を使って対象物１００を当接プレート７に押し当てる。コントローラ１２は、荷重計測シートによる計測データに基づき、対象物１００が受ける荷重が所定の目標荷重に一致するように、対象物１００を当接プレート７に押し付ける。コントローラ１２は、その状態でプローブピン２０を使って対象物１００の局所的な面圧を計測する。なお、対象物１００の全体の剛性が既知の場合、対象物１００に加える荷重と圧縮後の厚みとの間には一意の関係が成立する。従ってその場合、対象物に所定の荷重を加えることと、対象物１００を所定の厚みに圧縮することとは、実質的に等価である。

【0031】

ピエゾアクチュエータ１０は、リフト５が対象物１００を当接面７ａに当接させている間、プローブピン２０の先端面２３ａを当接面７ａと面一に保持する。ピエゾアクチュエータ１０は、当接面７ａが対象物１００と当接し出す最初から先端面２３ａを当接面７ａと面一に保持する。別言すれば、ピエゾアクチュエータ１０が先端面２３ａを当接面７ａと面一に保持しつつ、リフト５が対象物１００を当接面７ａに当接させる。面圧計測装置２のコントローラ１２は、上記の手順に替えて以下の手順でリフト５とピエゾアクチュエータ１０を制御してもよい。コントローラ１２は、リフト５を動かして対象物１００の厚みを所定の目標厚みまで圧縮するまでは、ピエゾアクチュエータ１０への電力供給を停止する。このとき、対象物１００の一部は、プローブピン２０をピンホール７ｂの中へ押し込む。コントローラ１２は、対象物１００の厚みを所定の目標厚みまで圧縮した後、ピエゾアクチュエータ１０を制御し、プローブピン２０の先端面２３ａを当接面７ａと面一に保持する。その後、コントローラ１２は、荷重センサ９の計測データに基づいて、先端面２３ａが当接している箇所の面圧を算出する。ただし、前者（ピエゾアクチュエータ１０が先端面２３ａを当接面７ａと面一に保持しつつ、リフト５が対象物１００を当接面７ａに当接させる手順）の方が、面圧計測精度は高くなることが予想される。

【0032】

実施例の面圧計測装置２の場合は、対象物１００（載置テーブル６）を動かして、対象物１００のプローブピン２０に対する相対位置を変更する。逆に、プローブピン２０を含む当接プレート７を動かして、相対位置を変更するものであってもよい。

【0033】

実施例の面圧計測装置２は、フラットな載置テーブル６と、当接面７ａがフラットな当接プレート７で対象物１００を挟み込む。面圧計測装置は、円筒状の当接プレートと、直径を変えることのできる円柱状の載置テーブル（取付円柱）を採用してもよい。そのような当接プレートと取付円柱を採用することで、リング状の軸シール用ガスケットの全体を圧縮した状態で局所的な面圧を計測することが可能になる。具体的には、直径を変えることのできる取付円柱にリング状の軸シール用のガスケットを取り付ける。ガスケットを取り付けた取付円柱を円筒状の当接プレートに入れる。取付円柱の直径を拡大し、ガスケットを均一に圧縮する。その状態で、当接プレートのピンホールから露出しているプローブピンを使ってガスケットの局所的な面圧を計測する。

【0034】

実施例のピンホール７ｂとそれに続く大径孔７ｃが、請求項の「当接プレートに備えられた孔」の一例に相当する。ピンホール７ｂは請求項の「小径部」の一例に相当し、大径孔７ｃが請求項の「大径部」の一例に相当する。実施例のリフト５が請求項の「第１アクチュエータ」の一例に相当する。実施例のピエゾアクチュエータ１０が請求項の「第２アクチュエータ」の一例に相当する。実施例のＸＹステージ４が請求項の「第３アクチュエータ」の一例に相当する。第１アクチュエータが第３アクチュエータを兼ねていてもよい。例えば、テーブルを三次元的に動かすことのできるステージ（ＸＹＺステージ）は、第１アクチュエータと第３アクチュエータを兼ねることができる。

【0035】

第３アクチュエータは、ボールねじを使ったＸＹステージでもよいし、リンク機構で載置テーブルを二次元的に動かすアクチュエータであってもよい。

【0036】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0037】

２：面圧計測装置
３：台座
４：ＸＹステージ
５：リフト
６：載置テーブル
７：当接プレート
７ａ：当接面
７ｂ：ピンホール
７ｃ：大径孔
８：支持ブロック
９：荷重センサ
１０：ピエゾアクチュエータ
１２：コントローラ
１３：記憶装置
２０：プローブピン
２２：中間部
２３：先端
２３ａ：先端面
２４：フランジ
３１、３２：レーザ距離計
１００、２００：対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】