キャスターホイールサイズガイド：ご使用機器に最適なサイズ選び

キャスター車輪直径が機動性および転がり抵抗に及ぼす影響

大径キャスター車輪と小径キャスター車輪の物理学：操作力・安定性・障害物越え性能

より大きなキャスター車輪は、基本的な物理学の原理により転がり抵抗を低減します。材料力学に関する研究によると、直径が1インチ増加するごとに、実際には抵抗が約10％低下することが示されています（Darcor社、2024年）。たとえば、4インチの車輪から6インチの車輪に変更すれば、物体を動かし始めるために必要な力が大幅に減少します。直径の大きな車輪は、その接地面積に荷重をより均等に分散させるため、重い荷物を運搬する際の安定性が向上し、床への損傷も防止できます。また、こうした大型車輪の形状は、段差や障害物（床パネル間の亀裂・隙間、あるいはゴミの破片など）を「跳ね越える」ように作用し、それらに引っかかりにくくなるため、全体としてよりスムーズな走行が可能になります。一方、小型車輪は、縦・横いずれにおいても極めて限られた狭小空間での使用に最も適していますが、その代償もあります。粗い路面で動き始めようとする際に、小型車輪は地面に対する圧力が高まり、障害物を乗り越える能力が低いため、約15～20％多い力を必要とします。

床面との適合性：コンクリート、格子状床板、カーペット、または凹凸のある地形に応じたキャスター車輪径の選定

最適な車輪径は、床面の状態に大きく依存します：

格子状床板上で移動する際、車輪が小さすぎると、レール間の隙間に繰り返し落ち込むため、作業負荷が約30％増加します。また、微細なカーペット繊維も余分な抵抗を生み出すため、病院用カートには中型車輪が最も適しています。このサイズであれば、スタッフが廊下を静かにスムーズに押し進め、常に強い力を加える必要がなくなります。倉庫の荷役エリアやドック入口など、粗い地形の場所では、大型車輪の方が優れた性能を発揮します。これは、大型車輪が安定した走行を維持できる一方で、小型車輪は床面の小さな段差や亀裂に引っかかりやすいためです。

キャスターホイールのサイズと耐荷重能力：安全で長寿命な性能を確保する

なぜ大きなキャスターホイールはより高い耐荷重能力を実現できるのか——そして、小さなホイールが優れた性能を発揮する場面

キャスターの車輪を大きくすると、単純に接地面積が大きくなるため、より多くの荷重を支えることができます。重いものがその上を通過する際、荷重はこの広い面積全体に分散されるため、車輪自体にも床にもそれほど大きな圧力がかかりません。標準的なサイズを例に挙げると、6インチの車輪は、同じアクスルシステムに取り付けられた同程度の4インチ車輪と比較して、通常約40％多い荷重を支えることができます。その結果、トレッドへの負荷が軽減され、ベアリングも比較的早くストレスを受けにくくなり、摩耗による劣化までの寿命が延びます。ただし、500ポンド未満の比較的軽い荷物を取り扱う場合や、設置スペースが限られている場合には、依然として小型車輪を選択する合理的な理由があります。小型車輪はこうした状況に適しており、機器の旋回半径を小さくし、狭い空間を通過できる十分な低さを保つことができます。病院用カートなどの医療機器は、家具の間をすり抜けて通ったり、天井高がそれほど高くないドアを通過したりする必要があるため、こうしたコンパクトな設計から大きな恩恵を受けています。

ステップ・バイ・ステップのキャスター荷重計算：機器の総重量から車輪ごとのサイズ選定まで

正確な荷重計算により、故障を防止し、使用寿命を延長できます。以下の検証済み手順をご活用ください。

1. 総重量 ：アクセサリ、液体、付属品などを含む、完全に荷重された機器の重量を測定します。
2. 安全マージン ：加速、制動、または旋回時の動的荷重変動を考慮し、総重量に25～30％を加算します。
3. 車輪ごとの荷重 ：調整後の総荷重をキャスターの数で除算します。
4. 床面係数 ：段差、格子状床板、凹凸のある地形を通過する場合、係数1.25を乗算します。

例 ：1,200 lb（約544 kg）のカート（4輪）の場合、各キャスターの許容荷重は少なくとも 375 lb（約170 kg）が必要です (1,200 × 1.3 × 4 × 1.25)。キャスターの公称静的荷重容量の80％を超えて使用しないでください。長期的な信頼性および安全性を確保するためです。

キャスターホイール選定におけるトレッド材質、全高、および設置空間の制約

適切なキャスターホイールを選定するには、最適なトレッド材質は何か、ホイールの全高（通称：OAH）はどの程度必要か、また設置スペースに制約があるかどうかなど、複数の要因を検討する必要があります。ポリウレタンやゴムなどの素材で作られた、幅広でフラットなトレッドを備えたホイールは、狭い幅や丸みを帯びた形状のトレッドを持つホイールと比較して、荷重をより均等に分散させる傾向があります。このため、大きなホイールを用いなくても、より重い荷重に対応できます。これは、床面積や取付深さが限られる狭小空間での作業において、非常に重要な違いを生みます。また、ホイールの全高も重要であり、これは床面上の段差や異物をスムーズに乗り越える能力に直接影響します。大型ホイールは確かに凹凸のある床面をより良く乗り越えられますが、その分、機器全体の地上高が高くなります。この結果、作業台の下部への収納や標準的なドアの通過が困難になる場合があります。このような状況では、1つの大型ホイールではなく、2つの小型ホイールを併用することで、十分な耐荷重性能を確保しつつ、全高を低く抑えることができます。ただし、具体的な寸法を最終決定する前に、実際の設置スペースを確認し、床面の状態を十分に検討してください。ホイールが引っかかる、不安定に感じられる、あるいは早期に摩耗するといった多くの問題は、計画段階で寸法に関する単純な見落としが原因であることが少なくありません。

産業別・医療機器向けキャスターホイールサイズの推奨

産業用途：耐久性と高荷重移動性を最優先

産業現場では、キャスターは重い荷重を効果的に支えながら、厳しい摩耗や衝撃にも耐える必要があります。2,000ポンド（約907kg）を超える機器を扱う場合、直径6～10インチの車輪を選択することが非常に合理的です。こうした大型車輪は荷重をより広範囲に分散させ、ひび割れたコンクリート床、砂利道、金属製グレーティング、あるいは破片が散乱した場所など、凹凸のある粗い路面を走行する際でもスムーズな走行を維持します。このような用途に最も適した材質には、表面硬化処理されたポリウレタンや鍛造鉄製のトレッドがあり、これらは継続的な摩擦や擦過に強く、長期間の使用に耐えます。また、反復する重機による衝撃から車輪全体の湾曲や破損を防ぐため、補強されたハブおよびアクスルも必須の機能です。一方、3～5インチの車輪は、清潔な作業場や倉庫内で使用される軽量機器には十分ですが、突発的な衝撃、異なる地形を長距離移動する必要性、あるいは一般的な過酷な取扱いが予想される場合は、やはり大型車輪の方が明らかに優れています。目安として、車輪の許容荷重は、実際の機器重量に対して少なくとも25％以上の余裕を持たせるようにしてください。この余裕分は、実際の現場運用で避けられない予期せぬ段差や衝撃を確実にカバーします。

医療機器：静音動作、狭小空間での旋回性、床面保護の最適化

病院や診療所では、優れたキャスター設計が、同時にいくつかの重要な要素に対応する必要があります。車輪は、近くで休んでいる患者を妨げないほど静かであると同時に、医療スタッフが狭い廊下や家具の間を正確に機器を操作できるよう、高い機動性を備えている必要があります。患者室やMRI検査室など、狭い空間でのきめ細かな旋回を実現するには、直径2～4インチの比較的小さな車輪が最も適しています。ノンマーキングゴムまたはサーモラバートレッドは、移動時に実質的に無音であり、就寝中の患者のそばを通過したり、感度の高い診断機器の近くを通過したりする際には極めて重要です。多くの施設では、現在、IVスタンドや携帯型X線装置など、左右方向の安定性が求められる機器に対して、従来の単一車輪と同程度の操縦性を損なわず、より優れた横方向の安定性を提供するデュアルホイール構成を好んで採用しています。床の保護が最優先される場合、柔らかいトレッド素材は、カートの走行による振動を吸収し、医療現場で日常的に使用される厳しい洗浄剤にも耐え、高価な床材に目立つ跡を残さない効果があります。人間工学に関する研究によると、硬質プラスチック製車輪から3インチのサーモラバー製車輪へ切り替えることで、騒音レベルを約40％低減できる一方、病院各病棟に配置されたモバイルワークステーションに搭載される通常の機器類を十分に支える強度も確保できます。

よくある質問

大きなキャスター車輪の利点は何ですか？

大きなキャスター車輪は、転がり抵抗を低減し、接触面積全体に荷重をより均等に分散させ、小さな車輪よりも障害物をスムーズに乗り越えられます。そのため、重い荷物の移動や凹凸のある地形での使用に最適です。

キャスター1個あたりの耐荷重をどう計算しますか？

完全に荷重がかかった機器の全重量を測定し、25～30％の安全率を加算した後、キャスターの数で割り、さらに凹凸のある地形での信頼性を確保するために表面係数1.25を乗算します。

医療機器ではなぜ小さな車輪が好まれるのですか？

医療機器では、静音動作、狭い空間での鋭角な旋回操作性、および床面の保護が求められるため、小さな車輪が好まれます。また、狭い通路での走行や床への跡（傷・汚れ）の付着防止にも優れています。

産業用機器に最も適したトレッド材質は何ですか？

産業用機器に最適な素材には、硬化ポリウレタン、鍛造鉄製のトレッド、および摩耗・損傷・重荷重に耐えるための補強されたハブおよびアクスルが含まれます。

カーペット敷きのエリアに最適なキャスターホイールの直径はどれですか？

カーペット敷きのエリアに最適なホイール直径は、摩擦と障害物回避を効率的に両立させるために4インチから5インチの間です。