手押し車用ホイール：屋内使用における騒音低減

カート設計におけるホイールの騒音源の理解

現象：室内環境におけるキャスター音の影響

キャスターホイールからの騒音は主に3つの原因があります。床の上を転がるとき、ベアリング内部の摩擦、そして重量配分によって引き起こされる振動です。病院や図書館、あるいは広いオフィス空間などでは、騒音が45デシベルを超えると非常に深刻な問題になります。この音量は外で静かな雨が降っているときの音に近似します。このような背景騒音があると、集中が難しくなり、空間に対する快適性が全体的に低下します。これはアメリカ音響協会のガイドラインでも指摘されています。物流分野での最近の研究によると、医療従事者のほぼ7割が、患者対応中にうるさい医療カートによって注意力が妨げられると感じているとの結果が出ています。そのため、転がる際に煩わしい音を立てない静かなカートの設計に注目が集まっています。

原理：ホイールの素材が音量に与える影響

素材の硬さは音の伝播に大きな影響を与えます カート用ホイール システム：

柔らかいゴム車輪は、硬質ポリウレタンと比較して衝撃音を最大40％低減しますが、研磨性の高い表面ではより早く摩耗します。熱可塑性エラストマー（TPR）はバランスの取れたソリューションを提供し、ポリウレタンよりも25％ノイズ低減性能が高く、天然ゴムよりも30％耐磨耗性が高いです。このため、高頻度に使用される屋内用途に適しています。

床面と荷重動態の騒音発生における役割

全ノイズの約半分から3分の2は、ホイールと床面が接触する部分から発生します。柔らかい素材であるビニール床材ではなくコンクリート上を走行する場合、2〜5キロヘルツの高音域の音は約18デシベル増加し、長時間聞くと耳に不快感を与えるようになります。何かが150キログラム以上ある場合、ホイールが不均等に回転して厄介な調波振動を引き起こし、騒音レベルがさらに12〜15デシベル上昇することがあります。台車全体に均等に重量を分散させ、ホイールに特殊なポリウレタン製の先端を取り付けることで、この問題を大幅に軽減できます。多くのメーカーによると、これらの簡単な対策は生産する産業用台車のうち約10台中8台では効果が確認されています。

静かなホイール素材：ゴム、TPR、ポリウレタンの比較

優れた防音性を発揮するゴムおよび熱可塑性ゴム（TPR）製ホイール

静かな作業が最も重要になる場面では、金属製のキャスターホイールと比較して、約半分の騒音低減が可能なゴムおよびTPR製キャスターホイールが最適です。ゴムの素材が持つ柔軟性により、床の振動を吸収し、うるさく感じさせる原因を軽減します。そのため、病院や図書館などでの使用が非常に多くなっています。10デシベルほどの小さな低下でも、そこでは実際に効果が感じられます。また、TPR素材は、ゴムのような弾力性とプラスチックの耐久性を併せ持っています。化学薬品にも強く、床に跡を残さないため、飲食業や研究室での作業員が機材を移動させる際には重宝されます。昨年の最新テストでは、TPRホイールは1000回以上の荷重サイクル後でも15dB以下を維持しており、頻繁に移動が行われる環境において、一般的なゴムホイールを大きく上回る性能を示しました。

ポリウレタンホイール：耐久性と騒音低減のバランス

ポリウレタン（PU）ホイールは非常に丈夫ですが、20dB以下と静かさも維持できるため、ショッピングカートや病院内の大型医療機器用カートに最適です。これらのホイールは、ショア硬度で85A〜95Aの範囲を持っており、一般的なゴムホイールと比較して約30％以上の重量を支えることができます。また、床に跡を残す心配もありません。ただし、振動吸収性能は他の素材ほど高くないため、MRI室など完全な静寂性が求められる場所では最適な選択とは言えません。最近、いくつかのメーカーがトレッドに微細な凹凸パターンを追加するようになりました。これにより転がり抵抗を約4分の1にまで減らすことができます。この改良は完全に静音性を解決するものではありませんが、PUホイールの限界をある程度補うものとなっています。

素材比較：ゴム vs. TPR vs. ポリウレタンの騒音性能

騒音が重要な場所ではゴムは優れた性能を発揮しますが、重い物を扱う場合には耐久性に劣ります。500ポンドを超える重量になると、ポリウレタン製品に比べて約40％も早く摩耗することが確認されています。その中間的な選択肢としてTPR素材があります。TPRはポリウレタンに比べて騒音が少なく、化学薬品にも強く、通常のゴムと比較して約20％の耐化学薬品性向上が見られます。多くの施設では、騒音の多い環境と過酷な条件の両方に耐えるキャスターを必要としています。そのため、薬局など静かな移動が求められながらも耐久性が必要な場所では、最近二重構造のホイールがますます使われるようになっています。このようなホイールは、衝撃吸収のために内側にゴムを、グリップ性や過酷な化学薬品への保護のために外側にポリウレタンを使用するのが一般的です。

静音キャスターのためのベアリング技術とメンテナンス

潤滑ベアリングとシールドベアリング：摩擦と騒音の低減

過酷な産業用途においては、グリースやオイルをバッファーとして使用する潤滑ベアリングが、金属部品同士の摩擦を防いでくれます。ただし、潤滑油は時間とともに劣化するため、摩擦や不快な騒音が増加してしまうため、定期的なメンテナンスが必要になります。一方、シールドベアリングはプラスチック製のシールドを使用して内部にほこりや水が入らないように設計されており、静音性に優れ、騒音レベルを約4分の3まで低減します。このため、昨年の『Plant Engineering』の調査によると、病院や店舗で好んで使用されています。確かにシールドベアリングは、潤滑タイプのベアリングほど重量を支えることはできませんが、約30％ほど耐荷重が低下しても、メンテナンスフリーな点を考えれば気にする人はいないでしょう。だからこそ、スーパーや医療機関など、屋内でカートを使用する際には、騒音のないスムーズな走行を求めて広く採用されているのです。

カート用ホイールにおける長期的な騒音レベルへのメンテナンスの影響

昨年の『Plant Engineering』によると、日常的に使用されるカートに関する騒音苦情の3分の2は、ベアリングの保守不良に起因するものであるとされています。ホコリがシールされていないベアリング内部に侵入すると余分な摩擦が生じ、70デシベルを超える場合もある耳障りなきしめん音が発生します。これは近くで掃除機が作動しているようなものです。数か月ごとにベアリングを適切に潤滑油で手入れすれば、この騒音レベルを約20デシベルほど低減できます。また、年1回は摩耗したベアリングを交換することで、摩耗による振動を防ぐことができます。最近、病院では自動潤滑システムの導入が進んでおり、ベアリングの保守頻度を下げ、18〜24ヶ月の間、騒音を増やすことなくメンテナンスのタイミングを延ばすことが可能になっています。

敏感な屋内環境におけるベアリング選定のベストプラクティス

1. シールドベアリングを優先する 医療施設や実験室において、汚染防止と保守作業の支障軽減のために。
2. 荷重容量の適合 ：400lbs/車輪を超える荷重には潤滑ベアリングを使用するが、月次点検ルーチンを導入すること。
3. 床面の検討 ：密閉型ベアリングは研磨精度の高い軌道面により、硬く滑らかな床での振動を最小限に抑える。一方、潤滑タイプは凹凸のある床面に効果的に対応する。
4. 電気的安全性の確認 ：静電気放電を防ぐため、敏感な電子機器が設置されている区域ではISO 1813規格に準拠したベアリングを選定すること。

^主要指標

軸受技術を運用要件に合わせることで、カートの静かな走行と低いライフサイクルコストを実現します。

医療および小売業界向けの用途別車輪ソリューション

環境に応じた要件には、最適な性能を発揮するためのカスタマイズされた車輪ソリューションが必要です。医療施設でも小売店舗でも、耐久性を維持しながら騒音を最小限に抑えることが重要です。

医療用カート：病院での音響快適性の実現

病院では、患者への静粛性を重視するために、静かな作動を実現する必要があります。ポリウレタン製車輪は密閉式ベアリング仕様が採用され、静かな走行性能と滅菌の容易さを備えています。衝撃吸収設計は、感度の高い病棟における音響快適性をさらに向上させ、患者の健康状態とスタッフの効率性をサポートします。

ショッピングカート：小売環境における騒音低減

熱可塑性ゴム（TPR）製ホイールは硬質床材において効果的に音を吸収するため、小売業者はその恩恵を受けられます。マーキング防止のトレッドパターンにより表面を保護しながらも、スムーズで静かな移動を実現し、快適なショッピング環境を維持するために重要です。

衝撃吸収・静音性ホイールでユーザー体験を向上

ゴムとTPRの複合素材といった高機能材料は、振動吸収性と騒音低減性能に優れています。このようなハイブリッドホイールは、柔らかい素材の静音性と耐久性ポリマーの耐摩耗性を組み合わせるため、さまざまな床面に対応可能です。

よくある質問セクション

キャスターホイールの騒音の主な発生源はどこですか？

キャスターホイールにおける騒音の主な発生源には、ホイールと床面との相互作用、ベアリング内部の摩擦、および不均等な重量分布によって引き起こされる振動が含まれます。

室内環境において騒音低減に最適なホイール素材はどれですか？

ゴムおよび熱可塑性エラストマー（TPR）は振動吸収性能により、騒音低減に優れています。ポリウレタンは耐久性がありますが、騒音の減衰効果はやや劣ります。

ベアリングのメンテナンスがカートの騒音レベルに与える影響はどのようなものですか？

適切なベアリングのメンテナンスにより、ほこりの蓄積や摩擦を防ぐことができ、最大70デシベルに達するきしみ音を抑えることができます。

医療施設における騒音低減のための解決策は何ですか？

医療施設では、静かな作動と滅菌性を実現するためにシーリングベアリング付きポリウレタンホイールがよく使用され、音響快適性と効率性が向上します。

なぜTPRホイールが小売環境に推奨されるのですか？

TPRホイールは、音を抑える特性と床に跡を残さないトレッドを備えており、スムーズで静かな移動を保証するため、小売環境に推奨されます。