WO2025033437A1

WO2025033437A1 - ロボット

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Publication number: WO2025033437A1
Application number: PCT/JP2024/028120
Authority: WO
Inventors: 聖鶴田; 健吾山内; 智也加藤; 哲弥大塚; 泰暢小谷; 理人福島; 裕介清水
Original assignee: Nitto Denko Corp
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Priority date: 2023-08-09
Filing date: 2024-08-06
Publication date: 2025-02-13
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Abstract

外装部材で囲まれる空間の温度上昇を低減するとともに、外装が柔らかいロボットを提供する。本ロボットは、外装部材と、前記外装部材により囲まれる空間に配置される熱源と、を有し、前記外装部材の熱伝導率は、０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、前記外装部材が３０％圧縮したときの圧縮応力は、２．０Ｎ／ｍｍ２以下である。

Description

ロボット

　本発明は、ロボットに関する。

　従来から、ユーザと触れ合うことにより、ユーザに癒しを与えるロボットが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　また、外表面を構成する外装部材と、外装部材で囲まれた空間に配置された発熱体と、発熱体の熱を外装部材に伝える伝熱部と、伝熱部を動作させることで、発熱体と外装部材との間の伝熱量を調整する伝熱制御部と、を有するロボットが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２０１７／１６９８２６号明細書特許６８９０２０７号公報

　ユーザと触れ合うことでユーザに癒しを与える観点では、外装部材は樹脂やゴム等の柔らかい材料で構成されることが好ましい。しかしながら、柔らかい材料は一般に熱伝導効率が低い。このため、柔らかい材料により構成された外装部材で囲まれる空間内にプロセッサやモータ等の熱源が配置されると、熱源の発熱が放熱されずに空間内の温度が上昇しやすい。この結果、外装部材で囲まれる空間内に配置される部材、機構又は電子部品等が破損したり故障したりする可能性がある。一方、特許文献２に記載のロボットでは、外装部材に熱伝導率が高い材料が使用されているため、外装部材で囲まれる空間の温度上昇を低減しやすい。しかしながら、熱伝導率が高い金属等の材料は一般に硬いため、ロボットとの触れ合いによりユーザに癒しを与える観点においては改善の余地がある。

　本発明は、外装部材で囲まれる空間の温度上昇を低減するとともに、外装が柔らかいロボットを提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係るロボットは、外装部材と、前記外装部材により囲まれる空間に配置される熱源と、を有し、前記外装部材の熱伝導率は、０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、前記外装部材が３０％圧縮したときの圧縮応力は、２．０Ｎ／ｍｍ^２以下である。

　本発明によれば、外装部材で囲まれる空間の温度上昇を低減するとともに、外装が柔らかいロボットを提供することができる。

実施形態に係るロボットの模式的斜視図である。実施形態に係るロボットの模式的側面図である。図２におけるIII－III線の模式的断面図である。実施形態に係るバイタルセンサの構成を模式的に示す図である。実施形態に係る制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。実施形態に係る制御部の機能構成を示すブロック図である。実施形態に係る複合材料の一例の模式的断面図である。実施形態に係る複合材料の別の一例の模式的断面図である。実施形態に係る外装部材が有する複合材料において超高分解能電界放出型走査電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法による測定位置を説明する図である。実施例１に係る外装部材における複合材料の断面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。除荷時における外装部材の復元性と歪み速度との関係を示す図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。各図面において、同一構成要素には同一符号を付与し、重複した説明を適宜省略する。

　以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのロボットを例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。

　本明細書では、説明を分かりやすくするために、実施形態に係るロボットにおいて、ユーザがロボットを抱きかかえたときの鉛直上方側を「上」といい、鉛直下方側を「下」という。上方向と下方向とを含めて上下方向という。上下方向と直交する方向を水平方向という。水平方向のうち、実施形態に係るロボットにおいて、ユーザがロボットを抱きかかえたときに、ユーザが位置する方向を「前」といい、ユーザが位置する方向とは反対方向を「後」という。前方向と後方向とを含めて前後方向という。水平方向のうち、前後方向に直交する方向を側方という。側方のうち、実施形態に係るロボットから視て左側を「左」といい、実施形態に係るロボットから視て右側を「右」という。但し、本明細書及び特許請求の範囲において、特定の方向又は位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「側方」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）は、相対的な位置関係が合っていればよく、実施形態に係るロボットの使用時における向きは、上記に限定されるものではない。また、実施形態において直交は、９０°に対して±１０°以内の誤差を含んでもよい。

　本実施形態に係るロボットは、ユーザとコミュニケーション可能なロボットである。ユーザは、ロボットの使用者を意味する。ユーザの代表的な一例には、一人暮らしの社会人、子供が独り立ちしたシニア、在宅医療の対象となるフレイル高齢者等が挙げられる。なお、ユーザには、ロボットの使用者の他、ロボットの管理者等の、単にロボットに接触する接触者が含まれてもよい。

　本実施形態に係るコミュニケーションには、言語のみの交流又は意思疎通と、接触又は触れ合いを伴う交流又は意思疎通と、が含まれる。例えば、ユーザが言葉を発することなくロボットを抱きかかえることで、ロボットに接触しつつロボットに触れ合っている状態も、ユーザとロボットとがコミュニケーションをしている状態に含まれる。なお、ユーザとの触れ合いとは、さする、タッピングする（触れる）及び抱擁する等のようにユーザとロボットが互いに触れ合う行為（接触する行為）を意味する。

　＜ロボット１００の全体構成例＞
　図１～図３を参照して、実施形態に係るロボットの構成について説明する。図１は、実施形態に係るロボット１００を例示する斜視図である。図２は、ロボット１００の側面図である。図３は、図２におけるIII－III線の断面図である。

　図１～図３に示すように、ロボット１００は、一例として、子熊を模した人形型のロボットである。ロボット１００は、供給される電力により駆動可能である。ロボット１００は、ユーザが抱きかかえることに適した大きさ及び重量により製作されている。但し、ロボット１００は、子熊を模した人形型のロボットに限定されず、様々な形状又は構造を有してもよい。

　ロボット１００は、外装部材１０と、外装部材１０により囲まれる空間に配置される熱源と、を有する。外装部材１０の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍＫ以上であり、外装部材１０が３０％圧縮したときの圧縮応力は、２．０Ｎ／ｍｍ^２以下である。外装部材１０は、熱源を完全に覆ってもよいが、隙間や穴を有してもよく、厚みの異なる箇所を有してもよい。外装部材１０は、一様な素材で構成してもよいが、異なる素材からなる部分を有してもよい。外装部材１０が複数の素材から構成される場合、少なくとも熱源に近接する部分の外装部材１０の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍＫ以上であり、外装部材１０が３０％圧縮したときの圧縮応力は、２．０Ｎ／ｍｍ^２以下である。

　熱源は、ロボット１００に含まれる構成のうち、駆動や電力供給等によって発熱するものを意味する。図１～図３に示す例では、カメラ１１、制御部１３、ディスプレイ２４、ライト２６、右腕部サーボモータ３５ａ、左腕部サーボモータ３５ｂ、頭部サーボモータ３５ｃ、右脚部サーボモータ３５ｄ、左脚部サーボモータ３５ｅ等が熱源に対応する。電力を供給することで発熱するバッテリ１５も熱源に対応する。

　３０％圧縮とは、圧縮されていない元の状態での外装部材１０の厚みに対して、３０％の厚みになるまで外装部材１０を圧縮させた状態をいう。圧縮されていない元の状態での外装部材１０の厚みは、例えば１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下にすることができる。

　ロボット１００では、外装部材１０の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍＫ以上であることで、外装部材１０により囲まれる空間に配置される熱源から発せられる熱を、外装部材１０を通して外装部材１０の外部に放熱することができる。また、外装部材１０が３０％圧縮したときの圧縮応力が２．０Ｎ／ｍｍ^２以下であることで、ロボット１００に触れたユーザに外装部材１０の柔らかさを感じさせることができる。これらにより、本実施形態では、外装部材１０で囲まれる空間の温度上昇を低減するとともに、外装が柔らかいロボット１００を提供することができる。外装部材１０が３０％圧縮したときの圧縮応力は、好ましくは１．５Ｎ／ｍｍ^２以下、より好ましくは１．０以下である。外装部材１０は、熱源と離隔して配置されてもよいが、放熱性の観点では、熱源と当接していることが好ましい。熱源と外装部材１０との間に、外装部材１０と熱伝導率の異なる部材が介在してもよく、放熱性の観点では、外装部材１０よりも熱伝導率の高い部材が介在することが好ましく、当該熱伝導率の高い部材は、外装部材１０の表面に露出していることがより好ましく、当該熱伝導率の高い部材が熱源に当接していることがさらに好ましい。熱源と外装部材１０の間に介在する部材は流体であってもよく、当該流体が空気である場合は、外装部材１０の表面に流路となる穴が形成されていてもよい。外装部材１０は、熱源と任意の点で当接してもよく、当接点は任意の一点でもよいし、複数の当接点であってもよいが、放熱性の観点では、熱源との接点が多いことが好ましい。また、外装部材１０は、熱源と面で接触してもよく、放熱性の観点では、熱源と当接する接触面の接触面積が大きいことが好ましい。外装部材１０は、外部が更に被覆材によって覆われていてもよい。被覆材は外装部材１０よりも表面積が大きくてもよいし、外装部材１０よりも表面積が小さくてもよい。被覆材は外装部材１０と同じ材質の素材でもよく、例えば外装部材１０より気孔の少ない膜状になるように、連続的に形成してもよい。被覆材としては、例えば起毛布やニット材等の布材が手触りを良好にする観点で好ましい。

　また、外装部材１０が重いことで、ロボット１００が重いと、ユーザがロボット１００を持ち上げにくくなる。この結果、ユーザとロボット１００とのコミュニケーションを促進できず、ユーザに癒しを与えにくくなる場合がある。従って、ロボット１００では、外装部材１０の比重が１．５以下であることが好ましい。外装部材１０の比重が１．５以下であることでロボット１００が軽くなるため、ユーザはロボット１００を持ち上げやすくなる。これにより、ユーザとロボット１００とのコミュニケーションを促進し、ユーザに癒しを好適に与えることができる。

　また、外装が柔らかいロボットは、ユーザがロボットに触れることにより、外装が変形しやすい。ロボット１００が、触れ合いにより変形した後、元の状態に戻るまでの時間が長いと、変形した状態のロボット１００をユーザが視認することで、ユーザに癒しを与えにくい場合がある。例えば、可愛いらしい子熊のロボットはユーザに癒しを与えるが、顔部等が変形した子熊のロボットは、変形していない場合と比較して可愛らしさに欠けるため、ユーザに与える癒しが低減する。このため、ロボット１００では、外装部材が３０％圧縮した後、除荷したときの圧縮量が６７％まで復元する速度である圧縮回復速度が０．５ｓ^－１以上であることが好ましい。この条件を満たすことにより、外装が柔らかく変形しやすくても、変形後に元の状態に戻るまでの時間を短くすることができる。この結果、ロボット１００は、可愛らしさを維持し、ユーザに癒しを与えることができる。

　以下、ロボット１００の各部の詳細について説明する。なお、外装部材１０の詳細については、図７～図１１を参照して別途詳述する。

　ロボット１００は、一例として、胴部１と、頭部２と、腕部３と、脚部４と、を有する。頭部２は、右眼部２ａと、左眼部２ｂと、口部２ｃと、右頬部２ｄと、左頬部２ｅと、を有する。腕部３は、右腕部３ａと、左腕部３ｂと、を含み、脚部４は、右脚部４ａと、左脚部４ｂと、を含む。ここで、胴部１はロボット本体に対応する。頭部２、腕部３及び脚部４のそれぞれは、ロボット本体に対して相対的に変位可能に連結される駆動体に対応する。

　腕部３は、胴部１に対して変位可能に構成されている。例えば、ロボット１００は、ユーザにより抱きかかえられた際に、右腕部３ａ及び左腕部３ｂを変位させ、ユーザを抱擁するようにユーザの首や胴等に接触させる。この動作により、ユーザはロボット１００に対して親近感を感じるため、ユーザとロボット１００との触れ合いが促進される。なお、ユーザとの触れ合いとは、さする、タッピングする（触れる）及びハグする（抱きつく）等のようにユーザとロボット１００が互いに触れ合う行為（接触する行為）を意味する。

　胴部１、頭部２、腕部３及び脚部４は、いずれも外装部材１０により覆われている。胴部１における外装部材と、腕部３における外装部材と、は一体化しており、頭部２及び脚部４における外装部材は、胴部１及び腕部３における外装部材に対して分離している。但し、これらの構成に限定されるものではなく、例えばユーザに接触されやすいロボット１００の部位のみが外装部材１０により覆われていてもよい。また胴部１、頭部２、腕部３及び脚部４それぞれにおける外装部材１０の少なくとも１つが他の外装部材と分離されていてもよい。また頭部２、腕部３及び脚部４のうちの変位しない部位が、その内側にセンサ等の構成部を含まず、外装部材１０のみにより構成されてもよい。

　ロボット１００では、外装部材１０により囲まれる空間内に、カメラ１１と、触覚センサ１２と、制御部１３と、バイタルセンサ１４と、バッテリ１５と、第１静電容量センサ２１と、第２静電容量センサ３１と、が配置されている。また、胴部１における外装部材１０により囲まれる空間内に、カメラ１１、触覚センサ１２、制御部１３、バイタルセンサ１４及びバッテリ１５が配置されている。さらに、頭部２における外装部材１０により囲まれる空間内に、第１静電容量センサ２１が配置され、腕部３における外装部材１０により囲まれる空間内に、第２静電容量センサ３１が配置されている。

　またロボット１００では、頭部２における外装部材１０により囲まれる空間内に、ディスプレイ２４と、スピーカ２５と、ライト２６と、が配置されている。さらに、右眼部２ａ及び左眼部２ｂにおける外装部材１０により囲まれる空間内に、ディスプレイ２４が配置されている。加えて、口部２ｃにおける外装部材１０により囲まれる空間内にスピーカ２５が配置され、右頬部２ｄ及び左頬部２ｅにおける外装部材１０により囲まれる空間内にライト２６が配置されている。ディスプレイ２４は、ロボット１００の眼部に配置された表示部に対応する。スピーカ２５は、ロボット１００の口部に配置された音発生部に対応する。ライト２６は、ロボット１００の頬部に配置された発光部に対応する。

　より詳しく説明する。図３に示すように、ロボット１００では、胴部１における外装部材１０により囲まれる空間内に、胴部フレーム１６と、胴部載置台１７と、が配置されている。また、頭部２における外装部材１０により囲まれる空間内に、頭部フレーム２２と、頭部載置台２３と、が配置されている。さらに、右腕部３ａにおける外装部材１０により囲まれる空間内に、右腕部フレーム３２ａと、右腕部載置台３３と、が配置され、左腕部３ｂにおける外装部材１０により囲まれる空間内に、左腕部フレーム３２ｂが配置されている。加えて、右脚部４ａにおける外装部材１０により囲まれる空間内に、右脚部フレーム４２ａが配置され、左脚部４ｂにおける外装部材１０により囲まれる空間内に、左脚部フレーム４２ｂが配置されている。

　胴部フレーム１６、頭部フレーム２２、右腕部フレーム３２ａ、左腕部フレーム３２ｂ、右脚部フレーム４２ａ及び左脚部フレーム４２ｂは、それぞれ複数の柱状部材を組合せて形成された構造体である。胴部載置台１７、頭部載置台２３、及び右腕部載置台３３は、載置面を有する板状部材である。胴部載置台１７は胴部フレーム１６に固定され、頭部載置台２３は頭部フレーム２２に固定され、右腕部載置台３３は右腕部フレーム３２ａに固定されている。なお、胴部フレーム１６、頭部フレーム２２、右腕部フレーム３２ａ、左腕部フレーム３２ｂ、右脚部フレーム４２ａ及び左脚部フレーム４２ｂは、複数の板状部材を含む箱状に形成されてもよい。

　右腕部フレーム３２ａは、右腕部連結機構３４ａを介して胴部フレーム１６に連結している。右腕部フレーム３２ａは、右腕部サーボモータ３５ａによって駆動されることにより、胴部フレーム１６に対して相対的に変位可能である。右腕部フレーム３２ａが変位することで、右腕部３ａは胴部１に対して相対的に変位する。右腕部連結機構３４ａは、例えば右腕部サーボモータ３５ａの出力トルクを増加させる減速機を有することが好ましい。

　本実施形態では、右腕部フレーム３２ａは、複数のフレーム部材と、複数の連結機構と、を含む多関節ロボットアームにより構成される。例えば右腕部フレーム３２ａは、右肩部フレームＦ１ａと、右上腕部フレームＦ２ａと、右肘部フレームＦ３ａと、右前腕部フレームＦ４ａと、を有している。胴部フレーム１６、右肩部フレームＦ１ａ、右上腕部フレームＦ２ａ、右肘部フレームＦ３ａ及び右前腕部フレームＦ４ａは、それぞれ連結機構を介して互いに連結している。

　右腕部サーボモータ３５ａは、複数のサーボモータの総称表記である。例えば右腕部サーボモータ３５ａは、右肩部サーボモータＭ１ａと、右上腕部サーボモータＭ２ａと、右肘部サーボモータＭ３ａと、右前腕部サーボモータＭ４ａと、を有している。右肩部サーボモータＭ１ａは、胴部フレーム１６に対して垂直な回転軸回りに右肩部フレームＦ１ａを回動させる。右上腕部サーボモータＭ２ａは、右肩部フレームＦ１ａの回転軸に対して垂直な回転軸回りに右上腕部フレームＦ２ａを回動させる。右肘部サーボモータＭ３ａは、右上腕部フレームＦ２ａの回転軸に対して垂直な回転軸回りに右肘部フレームＦ３ａを回動させる。右前腕部サーボモータＭ４ａは、右肘部フレームＦ３ａの回転軸に対して垂直な回転軸回りに右前腕部フレームＦ４ａを回動させる。

　左腕部フレーム３２ｂは、左腕部連結機構３４ｂを介して胴部フレーム１６に連結している。左腕部フレーム３２ｂは、左腕部サーボモータ３５ｂによって駆動されることにより、胴部フレーム１６に対して相対的に変位可能である。左腕部フレーム３２ｂが変位することにより、左腕部３ｂは胴部１に対して相対的に変位する。左腕部連結機構３４ｂは、例えば左腕部サーボモータ３５ｂの出力トルクを増加させる減速機を有することが好ましい。

　左腕部フレーム３２ｂは、複数のフレーム部材と、複数の連結機構と、を含む多関節ロボットアームにより構成される。例えば左腕部フレーム３２ｂは、左肩部フレームＦ１ｂと、左上腕部フレームＦ２ｂと、左肘部フレームＦ３ｂと、左前腕部フレームＦ４ｂと、を有している。胴部フレーム１６、左肩部フレームＦ１ｂ、左上腕部フレームＦ２ｂ、左肘部フレームＦ３ｂ及び左前腕部フレームＦ４ｂは、それぞれ連結機構を介して互いに連結している。

　左腕部サーボモータ３５ｂは、複数のサーボモータの総称表記である。例えば左腕部サーボモータ３５ｂは、左肩部サーボモータＭ１ｂと、左上腕部サーボモータＭ２ｂと、左肘部サーボモータＭ３ｂと、左前腕部サーボモータＭ４ｂと、を有している。左肩部サーボモータＭ１ｂは、胴部フレーム１６に対して垂直な回転軸回りに左肩部フレームＦ１ｂを回動させる。左上腕部サーボモータＭ２ｂは、左肩部フレームＦ１ｂの回転軸に対して垂直な回転軸回りに左上腕部フレームＦ２ｂを回動させる。左肘部サーボモータＭ３ｂは、左上腕部フレームＦ２ｂの回転軸に対して垂直な回転軸回りに左肘部フレームＦ３ｂを回動させる。左前腕部サーボモータＭ４ｂは、左肘部フレームＦ３ｂの回転軸に対して垂直な回転軸回りに左前腕部フレームＦ４ｂを回動させる。

　このように腕部３が４軸の関節部を有することにより、ロボット１００は、よりリアリティが高い動作を実現できる。例えばロボット１００は、ニュートラルな感情を抱いた何もしていないユーザに対して腕部３を動かして「手を広げる」ことにより、ユーザとの触れ合いを誘発する行動が可能になる。またロボット１００は、怒りの感情を抱いて歩いているユーザに対して腕部３を震わせて「怯える」ことにより、ユーザとの触れ合いを誘発する行動が可能になる。

　頭部フレーム２２は、頭部連結機構２７を介して胴部フレーム１６に連結している。頭部フレーム２２は、頭部サーボモータ３５ｃによって駆動されることにより、胴部フレーム１６に対して相対的に変位可能である。頭部フレーム２２が変位することにより、頭部２は胴部１に対して相対的に変位する。頭部連結機構２７は、例えば頭部サーボモータ３５ｃの出力トルクを増加させる減速機を有することが好ましい。

　頭部フレーム２２は、頸部フレームＦ１ｃと、顔部フレームＦ２ｃと、を有している。胴部フレーム１６、頸部フレームＦ１ｃ及び顔部フレームＦ２ｃは、それぞれ連結機構を介して互いに連結している。

　頭部サーボモータ３５ｃは、複数のサーボモータの総称表記である。例えば頭部サーボモータ３５ｃは、頸部サーボモータＭ１ｃと、顔部サーボモータＭ２ｃと、を有している。頸部サーボモータＭ１ｃは、胴部フレーム１６に対して垂直な回転軸回りに頸部フレームＦ１ｃを回動させる。顔部サーボモータＭ２ｃは、頸部フレームＦ１ｃの回転軸に対して垂直な回転軸回りに顔部フレームＦ２ｃを回動させる。

　このように頭部２が２軸の関節部を有することにより、ロボット１００は、よりリアリティが高い動作を実現できる。例えばロボット１００は、嫌悪の感情を抱いて携帯電話を操作しているユーザに対して頭部２を動かして「顔を見上げる」（注目する）ことにより、ユーザを心配している感情を表してユーザとの触れ合いを誘発する行動が可能になる。

　右脚部フレーム４２ａは、右脚部連結機構４４ａを介して胴部フレーム１６に連結している。右脚部フレーム４２ａは、底面側に右脚部車輪４１ａを有している。ロボット１００の姿勢を安定させるため、ロボット１００は右脚部フレーム４２ａの前後方向に２個の右脚部車輪４１ａを有することが好ましい。右脚部車輪４１ａは、右脚部サーボモータ３５ｄによって駆動されることにより、右脚部フレーム４２ａの前後方向に対して垂直な回転軸回りに回転可能である。右脚部車輪４１ａが回転することにより、ロボット１００は走行が可能になる。右脚部連結機構４４ａは、例えば右脚部サーボモータ３５ｄの出力トルクを増加させる減速機を有することが好ましい。

　左脚部フレーム４２ｂは、左脚部連結機構４４ｂを介して胴部フレーム１６に連結している。左脚部フレーム４２ｂは、底面側に左脚部車輪４１ｂを有している。ロボット１００の姿勢を安定させるため、ロボット１００は左脚部フレーム４２ｂの前後方向に２個の左脚部車輪４１ｂを有することが好ましい。左脚部車輪４１ｂは、左脚部サーボモータ３５ｅによって駆動されることにより、左脚部フレーム４２ｂの前後方向に対して垂直な回転軸回りに回転可能である。左脚部車輪４１ｂが回転することにより、ロボット１００は走行が可能になる。左脚部連結機構４４ｂは、例えば左脚部サーボモータ３５ｅの出力トルクを増加させる減速機を有することが好ましい。

　本実施形態では、右脚部車輪４１ａ及び左脚部車輪４１ｂを同時に前転又は後転させることにより、ロボット１００は前進又は後進する。右脚部車輪４１ａと左脚部車輪４１ｂのいずれか一方をブレーキにより制動させ、他方を前転又は後転させることにより、ロボット１００は右旋回又は左旋回する。

　このように脚部４により、ロボット１００は、よりリアリティが高い動作を実現できる。例えばロボット１００は、悲しみ又は驚きの感情を抱いて立ち止まっているユーザに対して脚部４を動かして「近づく」ことにより、ユーザとの触れ合いを誘発する行動が可能になる。

　カメラ１１は、胴部フレーム１６に固定されている。触覚センサ１２、制御部１３、バイタルセンサ１４及びバッテリ１５は、胴部載置台１７に固定されている。制御部１３及びバッテリ１５は、胴部載置台１７における触覚センサ１２及びバイタルセンサ１４が固定された側とは反対側に固定されている。なお、ここでの制御部１３及びバッテリ１５の配置は、胴部載置台１７上に配置可能なスペースの都合であって、必ずしも上記に限定されない。但し、胴部載置台１７における触覚センサ１２及びバイタルセンサ１４が固定された側とは反対側にバッテリ１５を固定すると、バッテリ１５は他の構成部と比較して重いため、ロボット１００の重心が低くなる。ロボット１００の重心が低いと、ロボット１００の位置及び姿勢の少なくとも１つが安定し、かつバッテリ１５の充電及び交換の少なくとも１つが行いやすくなるため好ましい。

　第１静電容量センサ２１は、頭部載置台２３に固定され、第２静電容量センサ３１は右腕部載置台３３に固定されている。ディスプレイ２４は、右眼ディスプレイ２４ａと、左眼ディスプレイ２４ｂと、を有している。右眼ディスプレイ２４ａ、左眼ディスプレイ２４ｂ及びスピーカ２５は、頭部フレーム２２に固定されている。ライト２６は、右頬ライト２６ａと、左頬ライト２６ｂと、を有している。右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂは、頭部フレーム２２に固定されている。

　なお、カメラ１１、触覚センサ１２、制御部１３、バイタルセンサ１４、バッテリ１５、第１静電容量センサ２１、第２静電容量センサ３１等の固定は、ネジ部材又は接着部材等により行うことができる。また右眼ディスプレイ２４ａ、左眼ディスプレイ２４ｂ、スピーカ２５、右頬ライト２６ａ、左頬ライト２６ｂ等の固定も、ネジ部材又は接着部材等により行うことができる。

　胴部フレーム１６、胴部載置台１７、頭部フレーム２２、頭部載置台２３、右腕部フレーム３２ａ、右腕部載置台３３及び左腕部フレーム３２ｂの各材質に特段の制限はなく、樹脂材料又は金属材料等を使用できる。但し、駆動時における強度を確保する観点では、胴部フレーム１６、右腕部フレーム３２ａ及び左腕部フレーム３２ｂには、アルミニウム等の金属材料を用いることが好ましい。一方、強度を確保可能であれば、ロボット１００を軽量化するために、これら各部の材料には樹脂材料を用いることが好ましい。胴部載置台１７、頭部フレーム２２、頭部載置台２３、右腕部載置台３３及び左腕部フレーム３２ｂの各材質にも特段の制限はなく、樹脂材料又は金属材料を使用できるが、ロボット１００を軽量化する観点では、樹脂材料を用いることが好ましい。

　制御部１３は、カメラ１１、触覚センサ１２、バイタルセンサ１４、第１静電容量センサ２１、第２静電容量センサ３１、右腕部サーボモータ３５ａ及び左腕部サーボモータ３５ｂのそれぞれと、有線又は無線により通信可能に接続している。また制御部１３は、頭部サーボモータ３５ｃ、右脚部サーボモータ３５ｄ及び左脚部サーボモータ３５ｅのそれぞれにも、有線又は無線により通信可能に接続している。さらに制御部１３は、右眼ディスプレイ２４ａ、左眼ディスプレイ２４ｂ、スピーカ２５、右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂのそれぞれにも、有線又は無線により通信可能に接続している。

　カメラ１１は、ロボット１００周辺の撮影画像を制御部１３に出力するイメージセンサである。本実施形態では、カメラ１１は、ユーザを撮影する。カメラ１１は、レンズと、該レンズによる像を撮像する撮像素子と、を含んでいる。撮像素子にはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を使用できる。撮影画像は、静止画又は動画のいずれであってもよい。

　またカメラ１１は、ロボット１００周辺の距離画像を制御部１３に出力するＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）カメラにより構成されることが好ましい。従って、カメラ１１から出力される撮影画像は、二次元の撮影画像に加えて又は二次元の撮影画像の代わりに、三次元の撮影画像（距離画像）を含むこともある。撮影画像は、ユーザの存在又は接近の検出、ロボット１００からユーザまでの距離の検出、ユーザの認証、又はユーザの感情もしくは行動の推定等に用いられる。撮影画像は、ユーザを写した撮影画像に対応する。またロボット１００は、カメラ１１に加えて、超音波センサ、赤外線センサ、ミリ波レーダー又はＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）等を備えていてもよい。

　また、カメラ１１は、ユーザまでの距離情報としてユーザの撮影画像を取得し、制御部１３に出力する。制御部１３は、例えば、撮影画像に含まれる物体の画像大きさと該物体までの距離との対応関係を予め取得しておき、撮影画像に含まれるユーザの画像の大きさに基づき、上記対応関係を参照してユーザまでの距離を得ることができる。

　触覚センサ１２は、人間の手等に備わっている触覚が感じとる情報を検出し、電気信号である触覚信号に変換して制御部１３に出力するセンサ素子である。触覚センサ１２は、ユーザとの接触を検出する接触検出部に対応する。例えば触覚センサ１２は、ユーザがロボット１００に接触することにより生じた圧力や振動の情報を圧電素子によって触覚信号に変換して制御部１３に出力する。触覚センサ１２から出力された触覚信号は、接触検出部による接触情報に対応する。該触覚信号は、ロボット１００に対するユーザ２００の接触又は存在の検出に用いられる。

　バイタルセンサ１４は、可動物の生体情報を取得することができる。バイタルセンサ１４は、電磁波を利用してユーザの生体情報を取得する電磁波センサである。バイタルセンサ１４については、図４を参照して別途詳述する。

　第１静電容量センサ２１及び第２静電容量センサ３１は、ユーザがロボット１００に接触又は近接したことを静電容量の変化に基づき検出した静電容量信号を制御部１３に出力するセンサ素子である。第１静電容量センサ２１は、外装部材１０の安定化の観点で可撓性を有さないリジッドセンサであることが好ましい。腕部３はユーザが触れやすい部位であるため、第２静電容量センサ３１は、触り心地を良好にする観点において、導電糸等を含む可撓性を有するセンサであることが好ましい。第１静電容量センサ２１及び第２静電容量センサ３１から出力された静電容量信号は、ロボット１００に対するユーザの近接又は存在の検出に用いられる。

　右眼ディスプレイ２４ａ及び左眼ディスプレイ２４ｂは、制御部１３からの指令に応じて、文字、数字及び記号等の文字列又は画像を表示するディスプレイモジュールである。右眼ディスプレイ２４ａ及び左眼ディスプレイ２４ｂは、例えば液晶ディスプレイモジュールにより構成される。右眼ディスプレイ２４ａ及び左眼ディスプレイ２４ｂに表示される文字列又は画像は、ロボット１００の感情表現に用いられる。例えばロボット１００は、幸福な感情を抱いて座っているユーザに対して右眼ディスプレイ２４ａ及び左眼ディスプレイ２４ｂに「笑う」画像を表示して幸福を共感することにより、ユーザとの触れ合いを暗示的に誘発することが可能になる。

　スピーカ２５は、制御部１３からの音声信号を増幅して音声を出力するスピーカユニットである。スピーカ２５から出力される音声は、ロボット１００の言葉又は鳴き声であり、ロボット１００の感情表現に用いられる。例えばロボット１００は、悲しみの感情を抱いて家事をしているユーザに対してスピーカ２５から「（心配した）声を出す」音声を出力することにより、ユーザとの触れ合いを誘発する行動が可能になる。

　右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂは、制御部１３からのオンオフ信号に応じて明滅又は色変更するライトモジュールである。右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂは、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）ライトモジュールにより構成される。右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂの明滅又は色変更は、ロボット１００の感情表現に用いられる。例えばロボット１００は、悲しみの感情を抱いて座っているユーザに対して右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂを青色に明滅させて共感を表現することにより、ユーザとの触れ合いを誘発する行動が可能になる。

　バッテリ１５は、カメラ１１、触覚センサ１２、制御部１３、バイタルセンサ１４、第１静電容量センサ２１、第２静電容量センサ３１、右腕部サーボモータ３５ａ及び左腕部サーボモータ３５ｂそれぞれに電力を供給できる。またバッテリ１５は、頭部サーボモータ３５ｃ、右脚部サーボモータ３５ｄ及び左脚部サーボモータ３５ｅのそれぞれにも電力を供給できる。さらにバッテリ１５は、右眼ディスプレイ２４ａ、左眼ディスプレイ２４ｂ、スピーカ２５、右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂのそれぞれにも電力を供給できる。バッテリ１５には、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等の各種二次電池を使用できる。

　なお、ロボット１００における第１静電容量センサ２１及び第２静電容量センサ３１等の各種センサは必須の構成部ではない。ロボット１００は、少なくともカメラ１１、バイタルセンサ１４及び触覚センサ１２を有していればよい。これらの設置位置も適宜変更可能である。さらにカメラ１１、バイタルセンサ１４及び触覚センサ１２等の各種センサは、ロボット１００の外側に配置して無線を介してロボット１００又は外部装置に必要な情報を送信してもよい。

　また、ロボット１００は、制御部１３を必ずしも外装部材１０の内側に有さなくてもよく、制御部１３は外装部材１０の外側から無線を介して各機器と通信することもできる。バッテリ１５は、外装部材１０の外側から各構成部に電力供給することもできる。

　頭部２、腕部３及び脚部４が変位可能である構成を例示しているが、これに限定されるものではなく、頭部２、腕部３及び脚部４の少なくとも１つが変位可能であってもよい。また腕部３は、４軸の多関節ロボットアームにより構成されているが、６軸の多関節ロボットアームにより構成されてもよい。さらに腕部３は、ハンド等のエンドエフェクタを連結可能であることが好ましい。また脚部４は、車輪方式により構成されているが、クローラ方式又は脚方式等により構成可能である。

　ロボット１００の構成及び形状も、図１～図３に例示するものに限定されず、ユーザの嗜好やロボット１００の使用形態等に応じて適宜変更可能である。例えばロボット１００は、子熊を模した形態ではなく、産業用ロボット等のロボットアームの形態でもよいし、又はヒューマノイド等の人型の形態でもよい。またロボット１００は、アーム、ディスプレイ、スピーカ及びライト等の少なくとも一つを有するドローン又は車両等の移動装置の形態でもよい。

　＜バイタルセンサ１４の構成例＞
　図４は、バイタルセンサ１４の構成を例示する図である。バイタルセンサ１４は、マイクロ波発射部１４１と、マイクロ波受信部１４２と、有する。マイクロ波は電磁波の一例に対応する。

　バイタルセンサ１４は、ロボット１００における外装部材１０の内側から、マイクロ波発射部１４１によって、ユーザ２００に向けてマイクロ波である発射波Ｍｓを発射する。またバイタルセンサ１４は、発射波Ｍｓがユーザ２００により反射された反射波Ｍｒを、マイクロ波受信部１４２により受信する。

　バイタルセンサ１４は、発射波Ｍｓの周波数と反射波Ｍｒの周波数との差から、ドップラー効果を利用して、ユーザ２００の心臓の拍動等により体表面に生じる微小変位を非接触で検出する。バイタルセンサ１４は、検出した微小変位からユーザ２００の生体情報としての心拍、呼吸、脈波、血圧等の情報を取得し、取得した生体情報を制御部１３に出力できる。

　但し、バイタルセンサ１４は、マイクロ波ドップラーセンサに限定されるものではなく、人体とアンテナの結合の変化を利用して体表面に生じる微小な変位を検出するものであってもよいし、近赤外光等のマイクロ波以外の電磁波を利用するものであってもよい。またバイタルセンサ１４は、ミリ波レーダー、マイクロ波レーダー等であってもよい。さらにバイタルセンサ１４は、ドップラーセンサに加え、ユーザ２００から発する赤外線等を検知する非接触体温計を兼ね備えていることが好ましい。この場合、バイタルセンサ１４は、心拍（脈拍）、呼吸、血圧及び体温のうちの少なくとも一つに関する情報を含んだユーザ２００の生体情報を検知する。

　ロボット１００では、外装部材１０の内側にバイタルセンサ１４が設けられているため、ユーザ２００は、バイタルセンサ１４を視認することはできない。これにより、生体情報を検出されることに対するユーザ２００の抵抗感が抑制され、生体情報の円滑な取得が可能になる。また、バイタルセンサ１４は非接触で生体情報を取得できるため、ユーザが同じ場所に一定期間接触することが求められる接触式のセンサとは異なり、ユーザがある程度動いたとしても生体情報を取得できる。

　また、ロボット１００の抱擁動作等によってユーザ２００とロボット１００との触れ合いを促進することで、バイタルセンサ１４は、ロボット１００がユーザ２００に抱きかかえられ、ユーザ２００に接触又は近接した状態で生体情報を取得できる。バイタルセンサ１４は、ノイズが低減された信頼性が高い生体情報を取得できる。

　＜制御部１３の構成例＞
　（ハードウェア構成例）
　図５は、制御部１３のハードウェア構成を示すブロック図である。制御部１３は、コンピュータによって構築されており、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１３１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１３３と、を有する。また制御部１３は、ＨＤＤ／ＳＳＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ／Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）１３４と、機器接続Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１３５と、通信Ｉ／Ｆ１３６と、を有する。これらは、システムバスＡを介して相互に通信可能に接続している。

　ＣＰＵ１３１は、各種の演算処理を含む制御処理を実行する。ＲＯＭ１３２は、ＩＰＬ（Ｉｎｉｔｉａｌ　Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｌｏａｄｅｒ）等のＣＰＵ１３１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ１３３は、ＣＰＵ１３１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ／ＳＳＤ１３４は、プログラム等の各種情報、カメラ１１により取得された撮影画像、バイタルセンサ１４により取得された生体情報、触覚センサ１２により取得された触覚信号等の各種センサによる検出情報等を記憶する。

　機器接続Ｉ／Ｆ１３５は、制御部１３を各種の外部機器と接続するためのインターフェースである。ここでの外部機器は、カメラ１１、触覚センサ１２、バイタルセンサ１４、第１静電容量センサ２１、第２静電容量センサ３１、サーボモータ３５及びバッテリ１５等である。また外部機器には、ディスプレイ２４、スピーカ２５及びライト２６等も含まれる。

　ここでサーボモータ３５は、右腕部サーボモータ３５ａ、左腕部サーボモータ３５ｂ、頭部サーボモータ３５ｃ、右脚部サーボモータ３５ｄ及び左脚部サーボモータ３５ｅの総称表記である。またディスプレイ２４は、右眼ディスプレイ２４ａ及び左眼ディスプレイ２４ｂの総称表記である。さらにライト２６は、右頬ライト２６ａ及び左頬ライト２６ｂの総称表記である。

　通信Ｉ／Ｆ１３６は、通信ネットワーク等を介して、外部装置との間で通信するためのインターフェースである。例えば、制御部１３は、通信Ｉ／Ｆ１３６を介してインターネットに接続し、インターネットを介して外部装置との間で通信する。

　なお、ＣＰＵ１３１により実現される機能の少なくとも一部は、電気回路又は電子回路により実現されてもよい。

　（機能構成例）
　図６は、制御部１３の機能構成を示すブロック図である。制御部１３は、取得部１０１と、通信制御部１０２と、格納部１０３と、認証部１０４と、登録部１０５と、開始制御部１０６と、モータ制御部１０７と、出力部１０８と、検出部１０９と、を有する。

　取得部１０１及び出力部１０８の各機能は、機器接続Ｉ／Ｆ１３５等により実現され、通信制御部１０２の機能は通信Ｉ／Ｆ１３６等により実現される。また、格納部１０３及び登録部１０５の各機能は、ＨＤＤ／ＳＳＤ１３４等の不揮発性メモリにより実現される。さらに認証部１０４、開始制御部１０６、モータ制御部１０７及び検出部１０９の各機能は、ＣＰＵ１３１等のプロセッサがＲＯＭ１３２等の不揮発性メモリに格納されたプログラムに規定された処理を実行すること等により実現される。なお、上記機能の一部は、ＰＣ又はサーバ等の外部装置により実現されてもよいし、制御部１３と外部装置との分散処理により実現されてもよい。

　取得部１０１は、制御部１３とカメラ１１との間での通信を制御することにより、カメラ１１からユーザ２００を写した撮影画像Ｉｍを取得できる。また取得部１０１は、制御部１３と触覚センサ１２との間での通信を制御することにより、触覚センサ１２から触覚信号Ｓを取得できる。さらに取得部１０１は、制御部１３とバイタルセンサ１４との間での通信を制御することにより、バイタルセンサ１４からユーザ２００の生体情報Ｂを取得できる。

　また取得部１０１は、制御部１３と第１静電容量センサ２１との間での通信を制御することにより、第１静電容量センサ２１から第１静電容量信号Ｃ１を取得できる。また取得部１０１は、制御部１３と第２静電容量センサ３１との間での通信を制御することにより、第２静電容量センサ３１から第２静電容量信号Ｃ２を取得できる。

　通信制御部１０２は、通信ネットワーク等を介して外部装置との間で通信を制御できる。例えば通信制御部１０２は、カメラ１１により取得された撮影画像Ｉｍ、バイタルセンサ１４により取得された生体情報Ｂ、触覚センサ１２により取得された触覚信号Ｓ等を、通信ネットワークを介して外部装置に送信できる。

　格納部１０３は、バイタルセンサ１４により取得された生体情報Ｂを格納できる。格納部１０３は、取得部１０１がバイタルセンサ１４から生体情報Ｂを取得している間、取得される生体情報Ｂを連続して格納する。また格納部１０３は、カメラ１１による撮影画像Ｉｍ、触覚センサ１２からの触覚信号Ｓ、第１静電容量センサ２１からの第１静電容量信号Ｃ１、第２静電容量センサ３１からの第２静電容量信号Ｃ２から得られる情報も格納できる。

　認証部１０４は、カメラ１１によるユーザ２００の撮影画像Ｉｍに基づいてユーザ２００を個人認証できる。例えば認証部１０４は、カメラ１１により撮影されたユーザ２００の顔を含む撮影画像Ｉｍに基づき、登録部１０５に予め登録された顔画像の登録情報１５０を参照して顔認証する。これにより、現在、ロボット１００に接触又は近接しているユーザ２００と、予め登録された個人情報と、を対応付け、バイタルセンサ１４により取得される生体情報Ｂと、該個人情報と、を対応付けることができる。また、制御部１３は、撮影画像Ｉｍに含まれる顔画像が登録部１０５に登録されていない場合には、バイタルセンサ１４による生体情報の取得開始を中止するように制御できる。

　開始制御部１０６は、バイタルセンサ１４に生体情報Ｂの取得を開始させる。例えば、開始制御部１０６は、検出部１０９により、ロボット１００に対するユーザ２００の接触又は近接が検出された場合に、バッテリ１５からバイタルセンサ１４へ電力供給するスイッチ等をオンする。これにより開始制御部１０６は、バイタルセンサ１４に生体情報Ｂの取得を開始させる。

　検出部１０９は、カメラ１１による撮影画像Ｉｍ等に基づき、ロボット１００周辺のユーザ２００の存在又は接近を検出できる。検出部１０９は、カメラ１１による撮影画像Ｉｍ（距離画像）に基づき、ロボット１００からユーザ２００までの距離を検出することが好ましい。また検出部１０９は、第１静電容量信号Ｃ１又は第２静電容量信号Ｃ２に基づき、ロボット１００に対するユーザ２００の近接又は存在を検出してもよい。さらに検出部１０９は、触覚センサ１２からの触覚信号Ｓに基づき、ロボット１００に対するユーザ２００の接触又は存在を検出する。

　モータ制御部１０７は、サーボモータ３５の駆動を制御する。

　出力部１０８は、開始制御部１０６からの指令に応じて、制御部１３とバッテリ１５との間で通信を制御する。また、出力部１０８は、モータ制御部１０７からの指令に応じて、制御部１３とサーボモータ３５との間で通信を制御する。

　＜外装部材１０の構成例＞
　ロボット１００では、外装部材１０は、複合材料３００を含んで構成される。図７及び図８は、実施形態に係る複合材料３００の模式的断面図である。図７は複合材料３００の一例を示し、図８は複合材料３００の別の一例を示している。図７及び図８は、複合材料３００を含んで構成される外装部材１０を、外装部材１０の厚み方向と略平行な平面により切断したときの複合材料３００の断面を示している。

　図７に示すように、外装部材１０は、第１樹脂を含む骨格部３０と、複数の空隙４０と、複数の無機粒子３０１と、を有する。複合材料３００は、伝熱路３２５及び伝熱路３２６を有する。複数の無機粒子３０１は、複数の空隙４０の周縁に沿って延びる伝熱路３２５及び伝熱路３２６をなしている。

　複合材料３００において複数の空隙４０の周縁に沿って伝熱路３２５及び伝熱路３２６が形成されているため、外装部材１０により囲まれた空間内の熱が複合材料３００を通って伝熱されやすい。これにより、外装部材１０において、０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を実現し、外装部材１０の放熱性を向上させることができる。また、複合材料３００の骨格部３０は第１樹脂を含み、且つ複合材料３００は複数の空隙４０を含んでいる。これらにより、骨格部３０が第１樹を含まない場合、又は複合材料３００が複数の空隙４０を含まない場合と比較して、複合材料３００を柔らかくすることができる。外装部材１０は、複合材料３００を含んで構成されることで、柔軟性を有し、変形しやすいため、３０％圧縮したときの圧縮応力として２．０Ｎ／ｍｍ^２以下を実現することができる。さらに、複合材料３００に含まれる空隙４０は、元の状態に戻る復元性に優れるため、複合材料３００が変形した場合にも、素早くほぼ元の状態に復元することができる。

　図７に示すように、複合材料３００は、例えば、第１層３２３及び第２層３２４を備える。第１層３２３及び第２層３２４は、複数の空隙４０のそれぞれの周縁に沿って配置されている。第１層３２３は、複数の無機粒子３０１を含む。第２層３２４は、骨格部３０と反対側から第１層３２３を覆うと共に空隙４０に面している。第２層３２４は、第１樹脂及び第１樹脂とは異なる第２樹脂からなる群より選択される少なくとも１つの樹脂を含む。第２層３２４は、第２樹脂を含んでいてもよい。図７に示した形態によれば、複数の無機粒子３０１を含む第１層３２３は、第２層３２４によって覆われているので、無機粒子３０１が複合材料３００から剥がれにくい。その結果、複合材料３００の熱伝導性能が低下しにくい。

　複合材料３００からの無機粒子３０１の剥離は、例えば、以下の方法により確認できる。複合材料３００を、振とう機等の装置を用いて振とうさせた後、複合材料３００から無機粒子３０１が剥離したことを目視にて確認する。あるいは、複合材料３００を振とうさせた後、複合材料３００から剥離した固形物を元素分析することによって、複合材料３００から無機粒子３０１の剥離を確認することもできる。元素分析には、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、発光分光分析法、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）、Ｘ線光電子分光法（ＥＳＣＡ）等の方法が用いられる。

　複合材料３００からの無機粒子３０１の剥離は、例えば、複合材料３００から無機粒子３０１の溶出の有無を調べることによっても確認できる。また、複合材料３００から無機粒子３０１の溶出は、例えば、以下の方法により確認できる。複合材料３００を、トルエン等の溶媒に浸漬させた後、複合材料３００を溶媒から取り出し、溶媒の濁りを目視にて確認する。あるいは、複合材料３００を浸漬させた後の溶媒を揮発させて残った固形分を元素分析することによって、複合材料３００から無機粒子３０１の溶出の有無を確認することもできる。元素分析には、例えば、ＩＣＰ、ＥＤＸ、ＥＳＣＡ等の方法が用いられる。

　図７に示したように、複合材料３００は、例えば、複数の空隙４０を有する多孔質構造を備えている。上記した通り、複合材料３００は、伝熱路３２５及び伝熱路３２６を有する。伝熱路３２５及び伝熱路３２６は、例えば、第１層３２３内を延びている。伝熱路３２５及び伝熱路３２６は、例えば、複数の空隙４０にわたって延びている。伝熱路３２５及び伝熱路３２６は、連続して、言い換えると互いに接する又は近接するように配置された複数の無機粒子３０１により形成されている。伝熱路３２５及び伝熱路３２６は、例えば、骨格部３０の内部を通過せずに、より具体的には骨格部３０の端部に沿って、延びている。例えば、一部の伝熱路３２５は、複合材料３００の表面３００ａからこの表面３００ａと反対側の表面３００ｂにまで達している。

　複合材料３００において、複数の空隙４０の少なくとも一部は、互いに接するように配置されていてもよい。複合材料３００において、複数の空隙４０の少なくとも一部は、第１層３２３が互いに接続するように配置されていてもよい。例えば、図７に示す通り、複合材料３００において、複数の空隙４０の少なくとも一部は、接続部３１１において、各空隙４０の周縁の第１層３２３が接続し、かつ第２層３２４は接続しないように配置されている。

　図７に示したような特定の断面に、すべての伝熱路が現れるとは限らないこと、さらに特定の伝熱路のすべての部分が現れるとは限らないこと、には注意する必要がある。例えば、伝熱路３２６は、図７を見る限りは表面３００ｂにまで延びていないように見える。しかし、伝熱路３２６は、この断面には現れない無機粒子を通過して表面３００ｂにまで達している。同様に、特定の断面のみではすべての空隙の接触は確認できない。例えば、空隙５０は、図７を見る限りは孤立している。しかし、空隙５０は、紙面の厚さ方向に隣接する別の空隙に接触している。

　但し、すべての伝熱路が表面３００ａから表面３００ｂに到達している必要はない。また、多孔質構造に含まれるすべての空隙が別の空隙に直接又は無機粒子を介して接している必要もない。

　例えば、接続部３１１には、無機粒子３０１が存在しない。接続部３１１には、例えば、第１層３２３及び第２層３２４が形成されている。そのため、接続部３１１において直接接している空隙４０は、連通していない。

　例えば、接続部３１３には、無機粒子３０２が存在する。接続部３１３にも第１層３２３及び第２層３２４が存在する。但し、図７では接続部３１１，３１３を挟んで隣接しているように見える空隙４０が、図７とは別の断面においては直接接して連通していてもよい。

　例えば、接続部３１５には、無機粒子３０１、第１層３２３、及び第２層３２４が存在しない部分が含まれている。接続部３１５において互いに接している空隙４０は、接続部３１５を介して連通する１つの空間を形成している。

　図８に示すように、空隙４０の内部には粒子６０が存在していてもよい。粒子６０は、典型的には樹脂粒子である。粒子６０は、熱処理により収縮した樹脂粒子でありうる。収縮前の樹脂粒子は、空隙４０に相当する形状を有していてもよい。空隙内を占めていた樹脂は、図７に示したように除去されていてもよいし、図８に示したように変形して残存していてもよい。後者の場合、粒子６０は、第２層３２４に接していてもよい。特定の断面では粒子６０の存在が確認できない空隙５０の内部にも、別の断面を観察すると粒子６０の存在が確認されることがある。図８に示した形態では、空隙４０及び空隙５０の少なくとも一部に、当該空隙よりも小さい粒子６０が存在している。

　無機粒子３０１は、特定の材料に限定されない。無機粒子３０１は、例えば、骨格部３０の熱伝導率より高い熱伝導率を有する。無機粒子３０１の材料の例は、六方晶窒化ホウ素（ｈ－ＢＮ）、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカ、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭素繊維、銀、銅、アルミニウム、炭化ケイ素、黒鉛、酸化亜鉛、窒化ケイ素、炭化ケイ素、立方晶窒化ホウ素（ｃ－ＢＮ）、べリリア、ダイヤモンド、カーボンブラック、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、及び水酸化アルミニウムである。複合材料３００における無機粒子３０１の種類は１種類のみであってもよいし、複合材料３００において、２種類以上の無機粒子３０１が組み合わせられて用いられてもよい。無機粒子３０１の形状は、特定の形状に限定されない。形状の例は、球形状、ロッド状（短繊維状を含む）、鱗片状、針状、及び顆粒状である。顆粒状とは、例えば、バインダーを用いて複数の無機粒子３０１を凝集させた形状又は複数の無機粒子３０１の焼結体を意味する。

　無機粒子３０１のアスペクト比は特定の値に限定されない。無機粒子３０１のアスペクト比は、５０未満、４０以下、さらに３０以下であってもよい。無機粒子３０１のアスペクト比は、１であってもよく、それを超える値、例えば２以上、さらに３以上であってもよい。特に断らない限り、アスペクト比は、粒子の最小径に対する粒子の最大径の比（最大径／最小径）により定める。なお、本明細書において、最小径は、最大径を定める線分の中点を通過する最短の線分により定める。

　無機粒子３０１の平均粒径は、特定の値に限定されない。無機粒子３０１の平均粒径は、例えば、０．０５μｍ～１００μｍであり、０．１μｍ～５０μｍ、０．１μｍ～３０μｍ、０．５～１０μｍであってもよい。「平均粒径」は、例えば、レーザー回折散乱法によって求めることができる。平均粒径は、例えば、マイクロトラック・ベル社製の粒度分布計（マイクロトラックＭＴ３３００ＥＸＩＩ）を用いて、頻度が体積基準の分率で示される粒度分布曲線より求められる、５０％累積値（メディアン径）ｄ５０である。

　無機粒子３０１の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等を用いた観察によって決定できる。例えば、アスペクト比（最大径／最小径）が１．０以上１．７未満、特に１．０以上１．５以下、さらには１．０以上１．３以下であって、輪郭の少なくとも一部、特に実質的に全部、が曲線として観察される場合、無機粒子３０１は、球形状であると判断できる。

　鱗片状は一対の主面及び側面を有する板状の形状である。主面は、無機粒子３０１の最も面積の大きい面であり、通常は実質的に平坦な面である。無機粒子３０１が鱗片状である場合、アスペクト比は、上述の定義に代え、平均厚さに対する主面の平均寸法の比として定義される。鱗片状である無機粒子３０１の厚さは、一対の主面間の距離を意味する。平均厚さは、ＳＥＭを用いて任意の５０個の無機粒子３０１の厚さを測定し、その平均値を算出することによって求めることができる。主面の平均寸法は、上述の粒度分布計を用いて測定したｄ５０の値を用いることができる。鱗片状である無機粒子３０１のアスペクト比は、１．５以上、１．７以上、さらに５以上であってもよい。ロッド状は、棒状、柱状、樹状、針状、及び円錐形状などの棒状の形状である。ロッド状である無機粒子３０１のアスペクト比は、１．５以上、１．７以上、さらに５以上であってもよい。なお、無機粒子３０１の形状を問わず、アスペクト比の上限の例は、上述した通りである。

　無機粒子３０１が球形状である場合、平均粒径は、例えば、０．１μｍ以上５０．０μｍ以下であり、好ましくは０．１μｍ以上１０．０μｍ以下であり、より好ましくは０．５．０μｍ以上５．０μｍ以下である。無機粒子３０１が鱗片状である場合、無機粒子３０１の主面の平均寸法は、例えば、０．１μｍ以上２０．０μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以上１５．０μｍ以下である。また、無機粒子３０１の平均厚さは、例えば、０．０５μｍ以上１．０μｍ以下であり、好ましくは０．０８μｍ以上０．５μｍ以下である。無機粒子３０１がロッド状である場合、無機粒子３０１の最小径（通常は短軸長さ）は、例えば、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であり、好ましくは０．０５μｍ以上１．０μｍ以下である。また、無機粒子３０１の最大径（通常は長軸長さ）は、例えば、０．１μｍ以上２０．０μｍ以下であり、好ましくは０．５μｍ以上１０．０μｍ以下である。無機粒子３０１のサイズがこのような範囲であれば、空隙４０に沿って無機粒子３０１が配置されやすいため、複数の空隙４０にわたって延びる伝熱路３２５が確実に形成されうる。無機粒子３０１が顆粒状である場合、平均粒径は、例えば、１０．０μｍ以上１００．０μｍ以下であり、好ましくは２０．０μｍ以上６０．０μｍ以下である。

　複合材料３００における無機粒子３０１の含有量は、特定の値に限定されない。複合材料３００における無機粒子３０１の含有量は、例えば、１０質量％～８０質量％であり、好ましくは１０質量％～７０質量％、より好ましくは１０質量％～５５質量％である。また、複合材料３００における無機粒子３０１の含有量は、例えば、１体積％～５０体積％であり、好ましくは２体積％～４５体積％、より好ましくは５体積％～４０体積％、特に好ましくは５体積％～３０体積％である。無機粒子３０１の含有量を適切に調節することによって、複合材料３００は、より高い熱伝導性能を発揮しうるとともに、適切な剛性を有しうる。

　複合材料３００における無機粒子３０１の含有量［質量％］は、複合材料３００から無機粒子３０１以外の材料を焼失等により除去して求めることができる。精度の高い測定とするために、無機粒子の含有量［質量％］は、元素分析を用いて算出してもよい。具体的には、複合材料３００に酸を加え、マイクロ波を照射し、複合材料３００を加圧酸分解する。酸は、例えば、フッ酸、濃硫酸、濃塩酸、及び王水等を使用できる。加圧酸分解して得られた溶液について、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）を用いて元素を分析する。その結果に基づいて無機粒子３０１の含有量［質量％］を求めることができる。

　複合材料３００における無機粒子３０１の含有量［体積％］は、複合材料３００に含まれている無機粒子３０１の質量及び密度と、複合材料３００の体積及び空隙率とから求めることができる。具体的には、無機粒子３０１の質量と密度とから、複合材料３００における無機粒子３０１の体積Ａを算出する。これとは別に、複合材料３００の空隙率に基づいて、空隙４０の体積を含まない複合材料３００の体積Ｂを算出する。無機粒子３０１の含有量［体積％］は、（Ａ／Ｂ）×１００により求めることができる。空隙率の算出方法は、後述する。

　無機粒子３０１の密度は、複合材料３００を電気炉にて高温加熱により有機材料を焼失させ、残った無機粒子３０１について、日本産業規格（ＪＩＳ）Ｒ　１６２８：１９９７又はＪＩＳ　Ｚ　２５０４：２０１２に準拠して求めることができる。

　無機粒子３０１の少なくとも一部は、第１層３２３において骨格部３０と第２層３２４との間の部分に存在する。無機粒子３０１の別の一部である無機粒子３０２及び無機粒子３０３は、第１層３２３における空隙４０の接続部３１３に存在していてもよい。これらの部分において、無機粒子３０１の一部である無機粒子３０４は、第１層３２３の厚さ方向に他の無機粒子と積層されていてもよい。無機粒子３０１の少なくとも一部は、それぞれ、隣接する無機粒子と接触し、又はごく近接し、伝熱路３２５及び伝熱路３２６の一部を構成している。但し、無機粒子３０１の別の一部である無機粒子３０５は、骨格部３０に囲まれて存在していてもよい。言い換えると、骨格部３０は、その内部に空隙４０に接していない無機粒子３０５を含みうる。

　無機粒子３０１の実質的にすべてが、第１層３２３内に存在していてもよい。本明細書において、「実質的にすべて」は、９０質量％以上、さらには９３質量％以上、特に９５質量％以上であることを意味する。この形態によれば、熱伝導率の向上に寄与する無機粒子の比率が高くなる。骨格部３０の内部における無機粒子３０１の分布は、例えば３次元Ｘ線顕微鏡観察（Ｘ線ＣＴ）を用いて測定できる。

　骨格部３０に含まれる第１樹脂は、例えば、架橋ポリマーである。第１樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよい。熱硬化性樹脂の例は、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アニリン樹脂、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキルベンゼン樹脂、グアナミン樹脂、キシレン樹脂、及びイミド樹脂である。樹脂の硬化温度は、例えば、２５℃以上１６０℃以下である。

　第１樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂の例は、（メタ）アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、及びアクリロニトリル・スチレン樹脂である。

　骨格部３０は、例えば、無機粒子３０１を含まず、又は、第１層３２３よりも低い含有量で無機粒子３０１を含む。このような構成によれば、複合材料３００において無機粒子３０１の含有量を低減できる。その結果、無機粒子３０１の使用量を低減させつつ、優れた熱伝導性能を有しうる複合材料３００を得ることができる。骨格部３０及び第１層３２３に含まれる無機粒子３０１の含有量の比較は、例えば、走査型電子顕微鏡／エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ－ｒａｙ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ））によって、後述する方法を用いて判断できる。具体的には、骨格部３０において、樹脂由来の原子の割合に対する無機粒子３０１由来の原子の割合の比Ｘを算出する。同様に、第１層３２３において、樹脂由来の原子の割合に対する無機粒子３０１由来の原子の割合の比Ｙを算出する。ＸとＹとの関係が、Ｘ＜Ｙを満たせば、骨格部３０に含まれている無機粒子３０１の含有量は、第１層３２３に含まれている無機粒子３０１の含有量より低いと判断できる。

　第１層３２３は、無機粒子３０１と共に、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方を含んでいてもよい。第２層３２４は、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方を含んでいる。第２樹脂は、架橋ポリマーであってもよい。第２樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂の例は、上述した通りである。第１樹脂の流動温度は、空隙の形成に使用される樹脂粒子より高い流動温度を有していてもよい。第２樹脂の流動温度も、樹脂粒子より高い流動温度を有していてもよい。空隙の形成に使用される樹脂粒子は、複合材料３００に残存しないこともあるが、収縮した粒子６０として空隙４０に残存することもある。流動温度とは、例えば、樹脂の流出が開始する温度である。流動温度は、例えば、熱流動評価装置（フローテスタ）（株式会社島津製作所社製、ＣＦＴ－５００Ｄ（ＰＣ））を用いた等速昇温試験によって分析できる。

　複合材料３００において、第１樹脂及び第２樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂は架橋ポリマーを含むことが好ましい。

　第２層３２４は、例えば、第１層３２３よりも低い含有量で無機粒子３０１を含む。このような構成によれば、複合材料３００において無機粒子３０１の含有量を低減できる。その結果、無機粒子３０１の使用量を低減させつつ、優れた熱伝導性能を有しうる複合材料３００を得ることができる。第２層３２４及び第１層３２３に含まれる無機粒子３０１の含有量の比較は、例えば、ＳＥＭ－ＥＤＸによって、後述する方法を用いて判断できる。具体的には、ＳＥＭ－ＥＤＸによって第２層３２４を分析して、無機粒子３０１由来の原子の割合Ｐ［原子％］を算出する。同様にして、第１層３２３を分析して、無機粒子３０１由来の原子の割合Ｑ［原子％］を算出する。Ｐ及びＱが、Ｐ＜Ｑの関係を満たせば、第２層３２４に含まれている無機粒子３０１の含有量は、第１層３２３に含まれている無機粒子３０１の含有量より低いと判断できる。複合材料３００において、Ｐ及びＱが、Ｐ／Ｑ≦０．３の関係を満たしていてもよい。

　第２層３２４は、例えば、０．０１μｍ以上１００．０μｍ以下の平均厚さを有する。第２層３２４の平均厚さは、０．０５μｍ以上５０．０μｍ以下であってもよく、０．１μｍ以上２０．０μｍ以下であってもよい。第２層３２４の平均厚さは、第１層の平均厚さよりも小さくてもよい。

　第２層３２４の平均厚さは、例えば、ＳＥＭ等を用いて複合材料３００の断面を観察することによって決定できる。具体的には、ＳＥＭを用いて、無作為に選択した１０箇所、場合によっては３０箇所における第２層３２４の厚さの算術平均を第２層３２４の平均厚さとすることができる。第１層３２３の平均厚さも同様に決定できる。第１層３２３と骨格部３０及び第２層３２４との境界は、連続して、言い換えると互いに接して又は近接して、無機粒子が存在する層状領域を第１層３２３とみなして決定することができる。

　空隙４０及び空隙５０の外形は、球形状であってもよく、実質的に球形であってもよい。本明細書において、「実質的に球形」は、最小径に対する最大径の比（最大径／最小径）が１．０以上１．５以下、特に１．０以上１．３以下であることを意味する。但し、空隙４０及び空隙５０の外形は、特定の形状に限定されない。その外形は、ロッド状、多面体状であってもよく、球形状と呼ぶには上記比が大き過ぎる楕円状であってもよい。空隙４０及び空隙５０は、その５０％以上、さらには８０％以上が球形状であってもよい。発泡技術では、空隙の形状が不規則になるため、この程度に揃った形状の空隙を形成することは困難である。

　空隙４０の平均径は、特定の値に限定されない。その値は、例えば、５０．０μｍ以上５０００．０μｍ以下であり、好ましくは１００．０μｍ以上２０００μｍ以下、より好ましくは３００．０μｍ以上１５００．０μｍ以下である。本明細書において、空隙４０の「平均径」は、複合材料３００の断面をＳＥＭで観察することによって求めた径の平均値を意味する。具体的には、空隙の全体を観察できる任意の１００個の空隙４０について、その最大径及び最小径を測定してその平均値を各空隙の径とし、その値が大きいほうから１５個の空隙の径の平均値を「平均径」と定義する。

　複合材料３００において、複合材料３００の体積に対する空隙４０の体積の比、つまり空隙率は、特定の値に限定されない。その空隙率は、例えば、１０体積％以上６０体積％以下であり、好ましくは１５体積％以上５０体積％以下、より好ましくは２０体積％以上４５体積％以下である。

　空隙率は、ＳＥＭを用いて複合材料３００の断面を観察し、観察した全面積に対する空隙４０の総面積の比率を算出し、１０枚の異なる断面の画像についての比率の平均をとることにより求めることができる。但し、製造過程が既知の場合に限っては、以下のようにして求めてもよい。後述する樹脂粒子の質量及び樹脂粒子の表面に無機粒子３０１が配置された複合粒子の質量から、複合粒子に含まれている無機粒子３０１の質量を算出する。これとは別に、無機元素分析によって、複合材料３００における無機粒子３０１の含有量［質量％］を算出する。無機粒子３０１の含有量［質量％］と複合材料３００の質量とから、複合材料３００における無機粒子３０１の質量が算出される。複合材料３００における無機粒子３０１の質量と複合粒子に含まれている無機粒子３０１の質量とから、複合材料３００を製造するときに使用した複合粒子の数量が算出される。空隙４０の平均径から空隙４０の体積を算出する。空隙４０の体積と複合粒子の数量の積によって、複合材料３００における空隙４０の総体積を求める。この値を複合材料３００の体積で除することによって空隙率を算出する。

　複数の空隙４０は、実質的に相似である外形を有していてもよい。本明細書において、「実質的に相似」とは、個数基準により、空隙４０の８０％以上、特に９０％以上が同種の幾何学的形状、例えば、球形状及び正多面体状を有することを意味する。実質的に相似である複数の空隙４０の外形は、好ましくは球形状である。この外形は実質的に球形であってもよい。発泡により形成した複数の空隙も個々の膨張に伴って互いに接することがある。しかし、この場合は、通常、発泡により生じる内部圧力が空隙の接続部に作用し、接続部近傍を大きく変形させる。このため、発泡による技術では、事実上、互いに接するとともに実質的に外形が相似である複数の空隙を形成することができない。

　多孔質構造は、複合材料３００の一方の主面から他方の主面に至る貫通孔を有していてもよい。複合材料３００が板状である場合、複合材料３００の一方の主面に設けられている空隙は、複合材料３００の他方の主面に面した空間に連通していてもよい。また、複合材料３００の一方の主面に設けられている空隙は、複合材料３００の一方の主面と交差する側面に接した空間に連通していてもよい。このような構成によれば、複合材料３００は、熱伝導性と通気性とを両立しうる。主面は、複合材料３００の最も広い面積を有する面を意味する。

　複数の空隙４０は、局部的に接していてもよい。これにより、空隙率を増加させた場合であっても、複合材料３００の強度が低下しにくい。接続部３１５における空隙の連通部の径は、空隙４０の平均径の２５％以下、２０％以下、さらには１５％以下であってもよい。連通部の径は、平均径と同様、ＳＥＭ又はＸ線ＣＴにより測定できる。空隙４０の接続部３１１及び３１３は第１層３２３で画されているために連通部が存在しない。

　図７に示すように、複合材料３００は、例えば、複数の孔７０を表面に有する。詳細には、複合材料３００の表面３００ａ及び表面３００ｂには、複数の孔７０が形成されている。加えて、孔７０の平均径は、例えば、５０．０μｍ以上５０００．０μｍ以下である。これにより、複合材料３００とユーザとが所望の接触面積を有することができる。その結果、外装部材１０は、柔軟性を有し、外装部材１０に接触するユーザに外装部材１０の柔らかさを感じさせることができる。孔７０の平均径は、好ましくは１００．０μｍ以上２０００．０μｍ以下、より好ましくは３００．０μｍ以上１５００．０μｍ以下である。

　本明細書において、孔７０の「平均径」は、複合材料３００の表面を光学顕微鏡で観察することによって求めた径の平均値を意味する。具体的には、孔の全体を観察できる任意の１００個の孔７０について、その最大径及び最小径を測定してその平均値を各孔の粒径とし、１００個の孔の粒径の平均値を「平均径」と定義する。但し、孔７０の大きさによっては、光学顕微鏡に代えて、ＳＥＭを用いて平均径を測定してもよい。また、孔７０の平均径は、後述する樹脂粒子の平均径であってもよい。具体的に、光学顕微鏡により樹脂粒子の全体を観察できる任意の１００個の樹脂粒子について、その最大径及び最小径を測定してその平均値を各樹脂粒子の粒径とし、１００個の樹脂粒子の粒径の平均値を「平均径」と定義してもよい。

　以上の説明から明らかな通り、複合材料３００は、非発泡体であってもよい。従来の発泡体は、図７及び図８に示したような特徴的な構造、すなわち微細かつ正確に無機粒子３０１の配置が制御された構造を有し得ない。加えて、従来の発泡体は、無機粒子を含む第１層を覆うように第２層が形成されている構造を有し得ない。

　図９を参照して、本明細書において、外装部材１０が有する複合材料３００における、第１層３２３、第２層３２４、及び骨格部３０における各元素の組成を求めるための測定位置の決定方法を以下に例示する。まず、複合材料３００について、ＳＥＭによって空隙４０を観察する。ＳＥＭによって観察された空隙４０の最長径を測定し、この最長径の長さＬを有する線分Ａを定める。次に、線分Ａの中点を通過して線分Ａに直交し、かつ空隙４０の一方の端から他方の端まで長さＬ'を有する線分Ｂを定める。さらに、線分Ａの中点を重心とし、かつ、隣り合う２辺が線分Ａ及び線分Ｂにそれぞれ平行であって平行な線分Ａ又はＢの２倍の長さ（線分Ａに平行な方向に２Ｌ、線分Ｂに平行な方向に２Ｌ'）を有する長方形Ｃを定める。この長方形Ｃから空隙部分を除いた領域を測定領域と定義する。この測定領域内を、５０μｍ四方の正方形で定められた複数の領域Ｄに分割する。複数の領域Ｄのそれぞれにおいて、領域Ｄに含まれている原子の割合を分析する。分析には、例えば、超高分解能電界放出型走査電子顕微鏡におけるエネルギー分散型Ｘ線分光法が用いられる。

　複数の領域Ｄにおいて上記した分析の結果、無機粒子に含まれている原子（例えばＢ）の割合［原子％］が最大となる領域を第１層３２３の組成の測定位置と定義する。複数の領域Ｄにおいて上記した分析の結果、無機粒子に含まれている原子（例えばＢ）の割合［原子％］が最小となる領域を骨格部３０の組成の測定位置と定義する。一方、線分Ａ及び線分Ｂの交点を重心とし、かつ、５０μｍ四方の正方形で定められた領域を領域Ｅと定義する。この領域Ｅを、第２層３２４における測定位置と定義する。なお、分析対象とする原子は、無機粒子が化合物から構成される場合はその化合物の正イオンの元素とするとよく、無機粒子が単体から構成される場合はその単体を構成する元素とするとよい。例えば、無機粒子が窒化ホウ素（ＢＮ）の場合、分析対象の原子はホウ素（Ｂ）である。無機粒子がアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の場合、分析対象の原子はアルミニウム（Ａｌ）である。無機粒子がグラファイトの場合、分析対象の原子は炭素（Ｃ）である。

　複合材料３００は、例えば、０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導率を有する。複合材料３００の熱伝導率は、さらに好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。熱伝導率の上限値は、特定の値に限定されない。その値は、例えば、２．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であってもよく、２．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であってもよく、２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であってもよい。複合材料３００の熱伝導率は、例えば、米国材料試験協会規格（ＡＳＴＭ）Ｄ５４７０－０１に準拠して、試験体１枚及び対称構成方式にて測定された値である。

　複合材料３００において、複合材料３００を３０％圧縮したときの応力は、例えば、２．０Ｎ／ｍｍ^２以下である。これにより、外装部材１０において、複合材料３００は、優れた柔軟性を有する。複合材料３００を３０％圧縮したときの応力は、好ましくは１．０Ｎ／ｍｍ^２以下であり、より好ましくは０．５Ｎ／ｍｍ^２以下であり、さらに好ましくは０．２３３４Ｎ／ｍｍ^２未満であり、特に好ましくは０．１Ｎ／ｍｍ^２以下である。複合材料３００を３０％圧縮したときの応力の下限値は、０．０５Ｎ／ｍｍ^２であってもよく、０．０８Ｎ／ｍｍ^２であってもよい。複合材料３００を３０％圧縮したときの応力は、例えば、ＪＩＳ　Ｋ　７１８１：２０１１に準拠して求めることができる。複合材料３００を３０％圧縮したときの応力の測定には、例えば、島津製作所社製ＥＺ－ｔｅｓｔ「ＥＺ－Ｓ」を用いることができる。

　＜複合材料３００の製造方法＞
　以下に、複合材料３００の製造方法の一例について説明する。複合材料３００は、第１樹脂を含む骨格部３０と複数の空隙４０とを含む。複合材料３００の製造方法は、複数の樹脂粒子を含む粒子集合体の空隙に第１樹脂又は第１樹脂の前駆体を含む流動体を充填する工程と、複数の樹脂粒子を加熱して収縮又は除去することにより、複数の空隙４０を形成する工程と、をこの順に具備する。ここで、複数の樹脂粒子の表面には第１層３２３及び第２層３２４が存在する。第１層３２３及び第２層３２４は、樹脂粒子の表面と第１層３２３との間に第２層３２４が介在し、かつ樹脂粒子の表面と第２層３２４とが接するように配置される。また、第１層３２３は、複数の無機粒子を含む。第２層３２４は、第１樹脂及び第１樹脂とは異なる第２樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含む。第１樹脂及び第２樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂は、架橋ポリマーを含んでいてもよい。第１樹脂の流動温度、及び第２層３２４が第２樹脂を含む場合は第２樹脂の流動温度は、樹脂粒子を構成する樹脂の流動温度より高くてもよい。

　まず、複合粒子を得るために、樹脂粒子と添着剤との混合物を作製する。添着剤は、例えば、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方を含む。添着剤は、第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方の前駆体を含んでいてもよい。

　次に、この混合物に無機粒子３０１を加え、混合することによって、複数の樹脂粒子の表面に無機粒子３０１が配置された複合粒子を得る。樹脂粒子に添着剤を加えて混合物を得る工程と、この混合物に無機粒子３０１を加える工程とが、複数回繰り返されてもよい。あるいは、樹脂粒子と添着剤との混合物に、添着剤と無機粒子３０１とを同時に加え、混合することによって複合粒子を得てもよい。混合の方法は、特定の方法に限定されない。混合の方法の例は、ボールミル、ビーズミル、プラネタリミキサー、超音波ミキサー、ホモジナイザ、自転公転ミキサー、流動混合機、ヘンシェルミキサー、容器回転型ブレンダー、リボンブレンダー、及び円錐スクリューブレンダーを用いた混合である。

　次に、複合粒子が互いに接して粒子集合体を形成するように複合粒子を型の内部に収容する。この型へ別途調製した流動体をさらに加えて混合体を調製する。流動体は、第１樹脂を含む。流動体は、第１樹脂の前駆体を含んでいてもよい。流動体は、複数の樹脂粒子を含む粒子集合体の空隙に充填される。流動体は、少なくとも、複合粒子の表面及び複合粒子同士の接触部分に存在している。こうして、互いに接する無機粒子３０１により形成された伝熱路が複数の複合粒子の表面を経由して延びるように複数の複合粒子の少なくとも一部が互いに接している複合粒子の集合体が形成される。

　次に、混合体から気泡を取り除く。混合体から気泡を取り除く方法は、特定の方法に限定されない。その方法の例は、減圧脱気である。減圧脱気は、例えば、２５℃以上２００℃以下で１秒間から１０秒間行われる。

　その後、混合体を加熱することによって流動体の流動性を低下させる。流動体は加熱されることによって、例えば第１樹脂の前駆体から第１樹脂が生成する反応が進行し、或いは第１樹脂の硬化が進行し、その流動性が低下する。こうして、第１樹脂を含む骨格部３０が生成される。これにより、複合材料の前駆体が得られる。

　次に、複合材料の前駆体から樹脂粒子を収縮又は除去することによって、複合材料３００を作製する。複合材料の前駆体から樹脂粒子を収縮又は除去する方法は、特定の方法に限定されない。方法の例は、複合材料の前駆体を加熱する方法と、複合材料の前駆体を特定の溶媒に浸漬させる方法である。これらの方法が併用されてもよい。これにより、空隙４０が形成される。こうして、骨格部３０、第１層３２３及び第２層３２４を備えた複合材料３００を得ることができる。

　あるいは、複合材料３００は、以下のようにして作製されてもよい。まず、複数の樹脂粒子の表面に添着剤及び無機粒子３０１が配置された複合粒子を作製する。複合粒子の作製方法は、上記した通りである。次に、作製した複合粒子を加熱することによって、複合粒子の表面に配置された添着剤の流動性を低下させる。添着剤は加熱されることによって、例えば第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方の前駆体から第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方が生成する反応が進行し、或いは第１樹脂及び第２樹脂の少なくとも一方の硬化が進行し、その流動性が低下する。こうして、樹脂粒子の表面に第１層及び第２層を含み、かつ無機粒子３０１を含む複合粒子材料が生成される。

　複合粒子材料から樹脂粒子を収縮又は除去することによって、その材料の内部に空隙を形成する。樹脂粒子を収縮又は除去する方法は、上記した通りである。

　次に、空隙が形成された上記の複合粒子材料を型の内部に収容する。この型へ別途調製した流動体をさらに加えて混合体を調製する。混合体の作製方法は、上記した通りである。

　その後、混合体を加熱することによって流動体の流動性を低下させる。流動体の流動性を低下させる方法は、上記した通りである。こうして、骨格部３０、第１層３２３及び第２層３２４を備えた複合材料３００を得ることもできる。

　上述した製造方法の例においては、樹脂粒子の表面と無機粒子３０１との間に介在する樹脂又はその前駆体から第２層３２４が形成されることになる。樹脂は、第１樹脂、すなわち骨格部３０に含まれる樹脂であってもよく、第２樹脂、すなわちこの樹脂とは異なる樹脂であってもよい。樹脂又はその前駆体としては、架橋が進行する架橋ポリマーが適している。この製造方法の例において、例えば非架橋性のポリマーであるポリエチレングリコールを用いると、第２層３２４が形成されないことが確認された。もっとも、複合材料３００の製造方法によっては、材料の制限を緩和して第２層３２４を形成することは可能である。このような方法の例としては、樹脂粒子の表面の全面にまず、樹脂又はその前駆体を含む第２層３２４のみを形成し、その後に第１層３２３を形成する方法を挙げることができる。

　複合材料の前駆体を加熱する温度は、樹脂粒子を軟化させることができる温度であれば、特定の温度に限定されない。その温度は、例えば、９５℃以上１３０℃以下であってもよく、１２０℃以上１６０℃以下であってもよい。上記した通り、添着剤の流動温度は、例えば、樹脂粒子の流動温度より高い。そのため、複合材料の前駆体を加熱して樹脂粒子を軟化させても添着剤が流動しにくい。その結果、無機粒子３０１を含む第１層３２３を覆うように第２層３２４が形成されやすくなる。

　複合材料の前駆体を特定の溶媒に浸漬させる場合、溶媒は、第１樹脂又は第２樹脂を溶解させず、かつ樹脂粒子を溶解させることができれば、特定の溶媒に限定されない。溶媒の例は、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、及びアセトンである。

　樹脂粒子は、中空構造を有していてもよい。中空構造における中空部は、単一の中空部であってもよく、発泡樹脂ビーズのように複数の中空部から構成されていてもよい。中空構造を有する樹脂粒子を用いた場合は、加熱処理により樹脂粒子を構成する樹脂が軟化して中空部が消失又は収縮し、それに応じて複数の空隙４０が形成されることになる。但し、樹脂粒子の中空構造は必須ではない。複合材料の前駆体を特定の溶媒に浸漬させる場合、樹脂粒子は、例えば、第１樹脂又は第２樹脂より容易に溶媒に溶解することが好ましい。このような方法によれば、所望の形状を有する空隙４０が形成されやすい。樹脂粒子は、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、及びポリビニルアルコール（ＰＶＡ）である。第１樹脂は、例えば、骨格部３０に含まれる樹脂である。

　樹脂粒子は、特定のサイズに限定されない。樹脂粒子が球形である場合、その平均径は、例えば、５０．０μｍ以上５０００．０μｍ以下であり、好ましくは３００．０μｍ以上２０００．０μｍ以下、特に５００．０μｍ以上１５００．０μｍ以下である。樹脂粒子のサイズを適切に調節することによって、複合材料３００は、適切な空隙率を有しうる。加えて、複合材料３００は、適切な空隙のサイズを有しうる。樹脂粒子は、これらのサイズから選ばれる複数種のサイズの樹脂を使用してもよい。つまり、樹脂粒子は、互いに実質的に相似である外形を有していてもよい。これにより、複合材料３００は、複数の空隙４０が互いに実質的に相似である外形を有することができる。

　本実施形態に係る複合材料３００の製造方法によれば、無機粒子３０１が含まれる第１層３２３及び骨格部３０と反対側から第１層３２３を覆うと共に空隙４０に面する第２層３２４が形成されうる。加えて、複数の空隙４０にわたって延びる伝熱路が無機粒子３０１により形成されうる。

　本実施形態に係る複合材料３００の製造方法によれば、発泡工程を経ることなく、第１樹脂の内部に空隙４０が形成される。つまり、空隙４０は、発泡により形成されたものではない。

　＜実施例＞
　実施例により、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。

　（ポリスチレンビーズの作製）
　純水１００重量部、リン酸三カルシウム０．２重量部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０１重量部を、撹拌機が付属されているオートクレーブに加えた。このオートクレーブに、開始剤としてベンゾイルパーオキサイド０．１５重量部及び１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）シクロヘキサン０．２５重量部を加えて混合液を作製した。混合液を３５０回転／分で撹拌しながら、スチレンモノマー１００重量部を加えた。その後、この溶液を９８℃まで昇温させることによって重合反応を実施した。重合反応が約８０％終了したとき、反応溶液を３０分間かけて１２０℃まで昇温させた。その後、反応溶液を１２０℃で１時間保温して、スチレン樹脂粒子含有溶液を作製した。スチレン樹脂粒子含有溶液を９５℃まで冷却した後、発泡剤としてシクロヘキサン２重量部及びブタン７重量部をオートクレーブに圧入した。その後、この溶液を再度１２０℃まで昇温させた。その後、溶液を１２０℃で１時間保温した後、室温まで冷却することによって、重合スラリーを得た。この重合スラリーを脱水、洗浄、及び乾燥させることによって、発泡性スチレン樹脂粒子を得た。この発泡性スチレン樹脂粒子をふるいにかけて、粒子径が０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の発泡性スチレン樹脂粒子を得た。この発泡性スチレン樹脂粒子を、大開工業社製の加圧式発泡機（ＢＨＰ）を用いて、６５０．０μｍ以上１２００．０μｍ以下の平均径を有する球形状の発泡ポリスチレンビーズを得た。この発泡ポリスチレンビーズを、公称目開き（ＪＩＳ　Ｚ　８８０１－１：２０１９）が１．１８ｍｍ及び１．０ｍｍであるＪＩＳ試験用ふるいにかけた。このとき、公称目開きが１．１８ｍｍのふるいを通過し、かつ、公称目開きが１．０ｍｍのふるいを通過しなかった発泡ポリスチレンビーズを以後の試験に使用した。なお、この発泡ポリスチレンビーズの嵩密度は、０．０２５ｇ／ｃｍ^３であった。

（実施例１）
　添着剤として、ダウ社製のＤＯＷＳＩＬ　ＳＥ　１８９６　ＦＲ　Ａ／ＢのＡ剤及びＢ剤を１：１の重量比で混合して、シリコーン樹脂前駆体を調製した。このシリコーン樹脂前駆体を、発泡ポリスチレンビーズ１重量部に対して７．５重量部準備した。これとは別に、発泡ポリスチレンビーズ１重量部に対して、鱗片状の窒化ホウ素（アスペクト比２０）１３．３重量部とグラファイト（アスペクト比１２）１．３重量部とを混合してフィラー混合物を準備した。

　カワタ社製の高速流動混合機（ＳＭＰ－２）に、前述の球形状の発泡ポリスチレンビーズ１重量部を加えた。次に、上記したシリコーン樹脂前駆体を０．３重量部加えて混合物を１０００回転/分で１分撹拌させた。この混合物に、残りのシリコーン樹脂前駆体と上記したフィラー混合物とを同時に、かつシリコーン樹脂前駆体とフィラー混合物とを均等な量で３０分間かけて添加しながら、上記した混合機を用いて、１０００回転/分で撹拌させた。上記操作により、シリコーン樹脂前駆体を介して窒化ホウ素とグラファイトとが被覆された発泡ポリスチレンビーズを得た。このポリスチレンビーズを８０℃の恒温槽にて２時間加熱して、シリコーン樹脂を硬化させることで、窒化ホウ素とグラファイトとが被覆されたポリスチレンビーズ（複合粒子）を得た。

　ダウ社製のＤＯＷＳＩＬ　ＳＥ　１８１７　ＣＶ　ＭのＡ剤、Ｂ剤、及びシリコーンオイル（ＫＦ－９６－３００ＣＳ）を３７．５：３７．５：２５の重量比で混合することで、熱硬化性樹脂を作製した。

　熱硬化性樹脂として、ダウ社製のＤＯＷＳＩＬ　ＳＥ　１８１７　ＣＶ　ＭのＡ剤及びＢ剤と、シリコーンオイル（ＫＦ－９６－３００ＣＳ）とを使用した。Ａ剤、Ｂ剤、及びシリコーンオイルを３７．５：３７．５：２５の重量比で混合することで、熱硬化性樹脂を作製した。

　前述の窒化ホウ素及びグラファイトが被覆されたポリスチレンビーズを内径９５ｍｍ×９５ｍｍ×２４ｍｍのプラスチックケースに充填し、プラスチックケースに吉田隆ステンレス社製の平織金網（直径：０．１８ｍｍ、５０メッシュ）を敷き、さらにその上に、ステンレス製パンチングメタル（直径：５ｍｍ、厚さ：１ｍｍ、ピッチ：８ｍｍ）を敷き、クランプで固定させた。

　このプラスチックケースに前述の熱硬化性樹脂を加え、減圧脱泡させた。このときの圧力は、ゲージ圧で、－０．０８ＭＰａ～－０．０９ＭＰａであった。この操作を３回繰り返して、ポリスチレンビーズ間に、熱硬化性樹脂を含侵させた。次に８０℃で２時間加熱することによってシリコーン樹脂を硬化させて、ポリスチレンビーズが内包された樹脂成形品を得た。この樹脂成形品を所定の寸法に切断した。これを３０分間、アセトンに浸漬させることで、ポリスチレンビーズを溶解させ、樹脂成形品から流出させた。その後、樹脂成形品を９０℃で加熱してアセトンを揮発させることで、実施例１に係る外装部材を構成する複合材料を作製した。

　（実施例２）
　無機粒子として、鱗片状の窒化ホウ素（アスペクト比２０）とグラファイト（アスペクト比１２）の代わりに、昭和電工社製のアルミナ粒子（ＣＢ－Ｐ０５）(球状、アスペクト比１）無機粒子を使用し、発泡ポリスチレンビーズ１重量部に対して、５０重量部となるように混合してフィラー混合物を準備したことを除き、実施例１と同様にして複合材料を得た。

　（実施例３）
　実施例３に係る外装部材として、３Ｍ社製ハイパーソフト（６５５０Ｈ）アクリルポリマーにより構成されるものを使用した。

　（実施例４）
　実施例４に係る外装部材として、十川ゴム社製シリコーンゴム（Ｋ－１２５）により構成されるものを使用した。

　（比較例１）
　比較例１に係る外装部材として、アルミ合金　Ａ５０５２により構成されるものを使用した。

　（比較例２）
　比較例２に係る外装部材として、軟質ウレタンフォームにより構成されるものを使用した。

　（比較例３）
　比較例３に係る外装部材として、日東電工社製エプトシーラー（Ｎｏ６８００）により構成されるものを使用した。

　（比較例４）
　比較例４に係る外装部材として、クロロプロピレンゴムにより構成されるものを使用した。

　図１０は、実施例１に係る外装部材１０における複合材料３００の断面を走査型電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。図１０に例示する通り、各実施例に係る複合材料では、骨格部３０内に空隙４０が形成され、空隙４０の周縁に沿って、無機粒子を含む第１層３２３と、第１層３２３を空隙４０側から覆う第２層３２４とが配置されていた。なお、実施例１及び実施例２では、単一の樹脂材料を用いたが、添着剤と骨格部に異なる樹脂を使用し、骨格部と第２層とが異なる樹脂を含むように構成することも可能である。

　（熱伝導率の測定）
　米国材料試験協会規格（ＡＳＴＭ）Ｄ５４７０－０１（一方向熱流定常法）に準拠して、レスカ社製の熱伝導率測定装置ＴＣＭ１００１を用いて、試験体１枚及び対称構成方式にて熱流計法により実施例１及び実施例２に係る複合材料並びに比較例１～比較例４に係る複合材料の熱伝導率を測定した。具体的に、まず、厚さｔ＝４０００μｍの複合材料を２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさに切断し、試験片を得た。試験片の主面の両面に、サンハヤト社製のシリコーングリース（ＳＨＣ－２０、熱伝導率：０．８４Ｗ／（ｍ・Ｋ））を、シリコーングリース層の厚さが１００μｍになるように塗布した。標準ロッドとして、加熱ブロック（８０℃）を有する上部ロッド及び冷却ブロック（２０℃）を有する下部ロッドを使用した。試験ブロックとして、無酸素銅製のブロックを使用した。試験片を、シリコーングリース層を介して無酸素銅製のブロックで挟んで測定試料を作製した。この測定試料を、上部ロッドと下部ロッドとの間に挟んだ。試験片の厚み方向に熱を流した。

　試験片の上面及び下面の間の温度差ΔＴ_Ｓを下記式（１）及び（２）に従って決定した。式（１）及び（２）において、ΔＴ_Ｃは、無酸素銅製のブロック（試験ブロック）の上層の上面及び下層の下面の間の温度差である。加えて、ｑ_１は、上部ロッドの複数の測温点における温度差に基づいて算出される温度勾配によって決定される熱流束［Ｗ／ｍ^２］であり、ｑ_２は、下部ロッドの複数の測温点における温度差に基づいて算出される温度勾配によって決定される熱流束［Ｗ／ｍ^２］である。ｔ_ｂは、無酸素銅製のブロックの厚みの和である。ｋ_ｂは、無酸素銅製のブロックの熱伝導率である。

　ΔＴ_Ｓ＝ΔＴ_Ｃ－（ｑ_Ｓ×ｔ_ｂ）／ｋ_ｂ　・・・　式（１）
　ｑ_Ｓ＝（ｑ_１＋ｑ_２）／２　・・・　式（２）

　試験片の厚み方向における熱伝導率λ_１［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］を、下記式（３）に従って決定した。

　λ_１＝ｑ_Ｓ×ｔ／ΔＴ_Ｓ　・・・　式（３）

　（３０％圧縮させたときの応力測定）
　島津製作所社製の小型卓上試験機ＥＺ－ｔｅｓｔ「ＥＺ－Ｓ」を用いて、実施例１～実施例４、並びに実施例１～実施例４のそれぞれに係る外装部材に対して、圧子により圧力を加えて３０％圧縮させたときの応力を測定した。具体的には、実施例１及び実施例２では、厚さ３ｍｍ、主面の面積１０ｍｍ×１０ｍｍの外装部材の主面を、押し込み速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで厚み方向に３０％圧縮させたあとに測定される圧力Ｅ（圧縮応力）［Ｎ／ｍｍ^２］を測定した。なお、外装部材の主面は、圧子により圧力が加えられる外装部材の面を意味する。実施例３、実施例４、並びに比較例１～比較例４では、厚さ５ｍｍ、面積１０ｍｍ×１０ｍｍの複合材料の主面を、押し込み速度０．５ｍｍ／ｍｉｎで厚み方向に３０％圧縮させたあとに測定される圧力Ｅ（圧縮応力）［Ｎ／ｍｍ^２］を測定した。小型卓上試験機ＥＺ－ｔｅｓｔにおける圧子には直径が２５ｍｍのものを用いた。

　（除荷時の歪み速度の測定）
　実施例１～実施例４、並びに比較例１～比較例４のそれぞれに係る外装部材の復元性を評価するために、本明細書に示す例では、該外装部材における除荷時の歪み速度を測定した。

　なお、対象の復元性について評価したい項目は、外装部材１０が３０％圧縮した後、除荷したときの圧縮量が６７％まで復元する速度である圧縮回復速度である。しかしながら、圧縮回復速度そのものを直接測定するのは困難である。そのため、ここでは、圧縮回復速度は歪み速度とほぼ等しいと推定し、歪み速度の測定によって各対象の除荷したときの復元性を評価した。歪み速度とは、圧縮状態から除荷したときに、対象の復元に伴って圧子が上昇する速度を、圧縮されていない状態の対象の厚みで除算した値をいう。なお、復元性では、圧子により対象に圧力を加えて圧縮した後、除荷してすぐに、圧縮されていない元の状態における対象の厚みの１／２以上の厚みに復元することが好ましく、元の状態における対象の厚みの２／３（６７％）以上の厚みに復元することがさらに好ましい。

　図１１を参照して、歪み速度の測定方法について詳しく説明する。図１１は、除荷時における外装部材１０の復元性と歪み速度との関係の一例を示す図である。歪み速度の測定には、応力測定と同様に、島津製作所社製の小型卓上試験機ＥＺ－ｔｅｓｔ「ＥＺ－Ｓ」を用いた。図１１の横軸は、小型卓上試験機ＥＺ－ｔｅｓｔにおける圧子の位置を表し、縦軸は小型卓上試験機ＥＺ－ｔｅｓｔから得られる応力の測定値を表している。

　位置Ｐ０は、対象に接触し、圧力を加える前の圧子の位置、すなわち対象表面の元の位置を表している。位置Ｐ１は、３０％圧縮時における圧子の位置を表している。位置Ｐ２は、３０％圧縮状態から圧子を対象の表面から遠ざかる方向（横軸の正方向）に移動させることで除荷したときに、応力測定値がほぼゼロになったときの圧子の位置を表している。つまり、位置Ｐ２は、復元に伴う対象の表面の変位が圧子の移動に追いつかず、圧子が対象の表面から離隔して非接触状態になったときの圧子の位置を表している。

　グラフＧ１及びグラフＧ２は、圧子の位置と応力との関係を示している。グラフＧ１とグラフＧ２とでは、圧縮状態の対象の表面から移動させる圧子の移動速度が異なっている。グラフＧ１は圧子の移動速度が遅い場合を示し、グラフＧ２はグラフＧ１の場合よりも圧子の移動速度が速い場合を示している。グラフＧ２では、グラフＧ１よりも早いタイミングで応力がほぼゼロになり、圧子の移動に対象の復元が追い付かなくなっている。本明細書に示す例では、圧子の移動により応力がほぼゼロになったときの対象の厚みが、元の厚みの６７％以上になるまで復元できたときの圧子の移動速度を、歪み速度の測定値とした。

　実施例１～実施例４、並びに比較例１～比較例４のそれぞれに係る外装部材に対して圧子により圧力を加えて３０％圧縮させた後、除荷したときのそれぞれの歪み速度を測定した。測定では、実施例１～実施例４、並びに比較例１～比較例４のそれぞれに係る外装部材を載置台に両面テープで固定した。また、圧子が付着することを防ぐために、厚み１２．５μｍの樹脂フィルムを圧子と対象との間に配置して測定を行った。

　（比重の測定）
　実施例１～実施例４、並びに比較例１～比較例４のそれぞれに係る外装部材の比重は、ダイヤルゲージにて測定した寸法（外装部材の厚さ×主面の面積）と、電子天秤にて測定した質量とから外装部材の密度を算出し、水の密度（１．０ｇ／ｃｍ３）に対する値として算出した。

　（評価結果）
　表１に、実施例１～４、並びに比較例１－４それぞれの、熱伝導率、圧縮応力、歪み速度及び比重の測定結果と、放熱性、柔らかさ及び復元性の評価結果と、を示す。なお、評価結果において、「〇」は良好であること、「×」は良好でないこと、をそれぞれ表している。また、測定結果における「－」は測定できないことを表し、評価結果における「－」は、評価できないことを表している。

　表１に示すように、実施例１及び実施例２は、放熱性、柔らかさ及び復元性のそれぞれにおいて良好な結果が得られた。実施例３及び実施例４は、放熱性及び柔らかさでは良好であったが、復元性が良好でない結果となった。つまり、実施例３及び実施例４に係る外装部材は、柔らかいため変形しやすいが、変形した後に元の状態に戻るのに時間がかかることが分かった。比較例１は、金属であるため、熱伝導率が高く放熱性は良好であるが、柔らかさにおいて良好でない結果となった。また金属はそもそもほぼ変形しないため、比較例１の復元性は評価できなかった。比較例２～比較例４は、放熱性において良好でない結果となった。

　表２は、実施例１～実施例４、並びに比較例１～比較例４それぞれの復元性をさらに詳しく評価した結果を示している。表２は、実施例１～実施例４、並びに比較例１～比較例４のそれぞれにおける歪み速度ごとでの復元率の評価結果である。復元率とは、圧縮された状態から除荷したときに復元された対象の厚みの、元の厚みに対する割合をいう。表２に示した百分率の数値が大きいほど、元の厚みに近い厚みまで復元されたことを意味する。

　実施例１及び実施例２では、どの歪み速度においても６７％以上まで厚みが復元した。従って、実施例１及び実施例２は、復元性が高いことが分かる。一方、実施例３では、どの歪み速度においても６７％以上まで厚みが復元せず、実施例４では歪み速度が０．０５Ｓ^－１の場合、６７％以上まで厚みが復元しなかった。つまり、実施例３及び実施例４は、復元性が低く、変形した後に元の状態に戻るのに時間がかかること、或いは元の状態には戻らないことが分かる。比較例１は、金属であるため、上述したようにそもそも変形しない。比較例２～比較例４では、どの歪み速度においても６７％以上まで厚みが復元した。従って、比較例２～比較例４は、復元性が高いことが分かる。

　以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

　また、上述した実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

　本実施形態に係るロボットは、外装が柔らかく、且つ外装部材で囲まれる空間の温度上昇を低減することで壊れにくいため、一人暮らしの社会人、子供が独り立ちしたシニア、在宅医療の対象となるフレイル高齢者等のオキシトシン分泌を促進して癒し（安心感又は自己肯定感）を提供する用途に特に好適である。但し、この用途に限定されるものではなく、様々なユーザに癒しを提供する用途に使用できる。

　本発明の態様は、例えば以下の通りである。
＜１＞　外装部材と、前記外装部材により囲まれる空間に配置される熱源と、を有し、前記外装部材の熱伝導率は、０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、前記外装部材が３０％圧縮したときの圧縮応力は、２．０Ｎ／ｍｍ^２以下である、ロボットである。
＜２＞　前記外装部材の比重は、１．５以下である、前記＜１＞に記載のロボットである。
＜３＞　前記外装部材が３０％圧縮した後、除荷したときの圧縮量が６７％まで復元する速度である圧縮回復速度は、０．５ｓ^－１以上である　前記＜１＞又は前記＜２＞に記載のロボットである。
＜４＞　前記外装部材は、複合材料を含んで構成され、前記複合材料は、第１樹脂を含む骨格部と、複数の空隙と、複数の無機粒子と、を有し、前記複数の無機粒子は、前記複数の空隙の周縁に沿って延びる伝熱路をなしている、前記＜１＞から前記＜３＞のいずれか１つに記載のロボットである。
＜５＞　前記複合材料は、前記複数の空隙それぞれの周縁に沿って配置された第１層及び第２層を有し、前記第１層は、前記複数の無機粒子を含み、前記第２層は、前記第１樹脂及び前記第１樹脂とは異なる第２樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含み、かつ、前記骨格部と反対側から前記第１層を覆うと共に前記空隙に面する、前記＜４＞に記載のロボットである。
＜６＞　前記複合材料は、複数の孔を表面に有し、前記孔の平均径は、５０．０μｍ以上５０００．０μｍ以下である、前記＜４＞又は前記＜５＞に記載のロボットである。

　この出願は、２０２３年８月９日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２３－１３０２５３号に基づいて、その優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を含む。

１　　　胴部
２　　　頭部
２ａ　　右眼部
２ｂ　　左眼部
２ｃ　　口部
２ｄ　　右頬部
２ｅ　　左頬部
３　　　腕部
３ａ　　右腕部
３ｂ　　左腕部
４　　　脚部
４ａ　　右脚部
４ｂ　　左脚部
１０　　外装部材
１１　　カメラ
１２　　触覚センサ
１３　　制御部
１４　　バイタルセンサ
１４１　マイクロ波発射部
１４２　マイクロ波受信部
１５　　バッテリ
１６　　胴部フレーム
１７　　胴部載置台
２１　　第１静電容量センサ
２２　　頭部フレーム
２３　　頭部載置台
２４　　ディスプレイ
２４１　白目部
２４２　瞳部
２４３　ハイライト部
２４ａ　右眼ディスプレイ
２４ｂ　左眼ディスプレイ
２５　　スピーカ
２６　　ライト
２６ａ　右頬ライト
２６ｂ　左頬ライト
２７　　頭部連結機構
３１　　第２静電容量センサ
３２ａ　右腕部フレーム
３２ｂ　左腕部フレーム
３３　　右腕部載置台
３４ａ　右腕部連結機構
３４ｂ　左腕部連結機構
３５　　サーボモータ
３５ａ　右腕部サーボモータ
３５ｂ　左腕部サーボモータ
３５ｃ　頭部サーボモータ
３５ｄ　右脚部サーボモータ
３５ｅ　左脚部サーボモータ
４１ａ　右脚部車輪
４１ｂ　左脚部車輪
４２ａ　右脚部フレーム
４２ｂ　左脚部フレーム
４４ａ　右脚部連結機構
４４ｂ　左脚部連結機構
１００　ロボット
１０１　取得部
１０２　通信制御部
１０３　格納部
１０４　認証部
１０５　登録部
１０６　開始制御部
１０７　モータ制御部
１０８　出力部
１０９　検出部
１３１　ＣＰＵ
１３２　ＲＯＭ
１３３　ＲＡＭ
１３４　ＨＤＤ／ＳＳＤ
１３５　機器接続Ｉ／Ｆ
１３６　通信Ｉ／Ｆ
２００　ユーザ
２０１　撮影用光源
３０　　骨格部
４０、５０　空隙
６０　　粒子
７０　　孔
３００　複合材料
３００ａ、３００ｂ　表面
３０１～３０５　無機粒子
３１１、３１３、３１５　接続部
３２３　第１層
３２４　第２層
３２５、３２６　伝熱路
Ａ　　　システムバス
Ｂ　　　生体情報
Ｃ１　　第１静電容量信号
Ｃ２　　第２静電容量信号
Ｆ１ａ　右肩部フレーム
Ｆ２ａ　右上腕部フレーム
Ｆ３ａ　右肘部フレーム
Ｆ４ａ　右前腕部フレーム
Ｆ１ｂ　左肩部フレーム
Ｆ２ｂ　左上腕部フレーム
Ｆ３ｂ　左肘部フレーム
Ｆ４ｂ　左前腕部フレーム
Ｆ１ｃ　頸部フレーム
Ｆ２ｃ　顔部フレーム
Ｉｍ　　撮影画像
Ｌ　　　照射光
Ｍｓ　　発射波
Ｍｒ　　反射波
Ｍ１ａ　右肩部サーボモータ
Ｍ２ａ　右上腕部サーボモータ
Ｍ３ａ　右肘部サーボモータ
Ｍ４ａ　右前腕部サーボモータ
Ｍ１ｂ　左肩部サーボモータ
Ｍ２ｂ　左上腕部サーボモータ
Ｍ３ｂ　左肘部サーボモータ
Ｍ４ｂ　左前腕部サーボモータ
Ｍ１ｃ　頸部サーボモータ
Ｍ２ｃ　顔部サーボモータ
Ｉｍ　　撮影画像
Ｓ　　　触覚信号

Claims

　外装部材と、
　前記外装部材により囲まれる空間に配置される熱源と、を有し、
　前記外装部材の熱伝導率は、０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、
　前記外装部材が３０％圧縮したときの圧縮応力は、２．０Ｎ／ｍｍ^２以下である、ロボット。
　前記外装部材の比重は、１．５以下である、請求項１に記載のロボット。
　前記外装部材が３０％圧縮した後、除荷したときの圧縮量が６７％まで復元する速度である圧縮回復速度は、０．５ｓ^－１以上である　請求項１又は請求項２に記載のロボット。
　前記外装部材は、複合材料を含んで構成され、
　前記複合材料は、第１樹脂を含む骨格部と、複数の空隙と、複数の無機粒子と、を有し、
　前記複数の無機粒子は、前記複数の空隙の周縁に沿って延びる伝熱路をなしている、請求項１又は請求項２に記載のロボット。
　前記複合材料は、前記複数の空隙それぞれの周縁に沿って配置された第１層及び第２層を有し、
　前記第１層は、前記複数の無機粒子を含み、
　前記第２層は、前記第１樹脂及び前記第１樹脂とは異なる第２樹脂からなる群より選択される少なくとも１種の樹脂を含み、かつ、前記骨格部と反対側から前記第１層を覆うと共に前記空隙に面する、請求項４に記載のロボット。
　前記複合材料は、複数の孔を表面に有し、
　前記孔の平均径は、５０．０μｍ以上５０００．０μｍ以下である、請求項４に記載のロボット。