床材別のキャスター径と踏面材質：根拠が示す選定基準

径や材質の前に、床と動荷重を確定する

最も高くつく失敗は、静止（駐輪）時の許容荷重で寸法を決め、床を確認する前に車輪材質を選ぶことだ。静止容量は止まっている台車を表すにすぎず、動き出した瞬間から動的な力は増大する。失敗の多くは静止値に基づく仕様設定に遡る。特に荷役プラット、伸縮継ぎ目、衝撃の多い環境で顕著である [S7]。各変数は次の変数を狭める。床を確認する前に鋼を選べば、エポキシ床の上に鋼車輪を載せて床面を傷つけかねない。障害物を確認する前に径を選べば、クリアランスの規準に違反しかねない [S7]。縁石、荷役プラット、路面の凹みといった衝撃イベントには、厚肉のフォークと補強されたヨークを備え、動荷重で寸法を決めた重量用キャスターが必要だ [S9]。継ぎ目、ひび割れ、異物、段差は衝撃荷重と押し力を増大させるため、必要な径の増分を決めるのは荷重だけではなく床の状態である [S21,S9]。手順は床→障害物→荷重→材質の順に守ること。この順序こそが、仕上げ床の上の硬質車輪や、経路の継ぎ目を越えられない小さすぎる径といった、成立しない組み合わせを防ぐ [S7]。

キャスター1個あたりの荷重から径の帯域を決める

キャスター1個あたりの荷重は、総重量（台車自重＋最大積載量＋付属具）をキャスター数で割り、安全係数を乗じたものである [S9,S10]。実床面上の4輪台車では、4個目が無荷重のまま3個で全荷重を受ける状態が起こりうる。そのため4ではなく3で割ることが、この条件を仕様に織り込むことになる [S10]。各資料が挙げる安全係数はまちまち（≥1.5、1.5〜2.0、10〜20%、25%、または3で割る）で、単一の値が義務というわけではない。用途に応じて購入者が一つを選ぶ [S3,S9,S35,S8,S10]。1個あたりの数値が決まれば、径の帯域は以下の表から導かれる。公表されている2組の帯域は単位と切り口が異なるため、自社の荷重の表し方に合う方を読むこと。

継ぎ目・ひび割れ・段差・異物の分だけ径を上乗せする

床材は転がり抵抗を変える。まさにこのため、径の増分を左右するのは荷重ではなく床となる。エポキシ塗装の磨き上げコンクリートが基準のx1.0、未シールのコンクリートがx1.2、コンクリートの伸縮継ぎ目は継ぎ目上でx1.5〜2.0、粗いアスファルトがx1.8、工業用カーペットや抗疲労マットはx2.5〜3.5に達する [S1]。柔らかい床や凹凸の多い床は接地面の下で変形したり、車輪に微小段差を乗り越えさせたりする。その結果、エネルギーは車輪の回転ではなく床に吸われ、押し力が上昇する [S1]。その対応策が大きな径だ。径が大きいほど転がり始めに要する力が減り、ひび割れ、異物、凹凸の多い床を越えやすくなるため、押す労力と疲労が減る [S22,S21,S9]。ひび割れた継ぎ目と異物については、隙間をまたぎ切粉を弾く、より大きな径と幅広の踏面が特に求められる [S9]。段差を避けられない場所では、斜めのスロープと大きな車輪の組み合わせが衝撃を減らす [S9]。ただし径1インチあたりの押し力低減を数値化した資料はなく、特定のひび割れや継ぎ目の寸法に応じた最小径を示す資料もない。したがって荷重帯域を超える径の増分は、実際の経路に即してサプライヤーと合意しなければならない [S1,S22,S21,S9]。

対象の床に応じて踏面材質を選ぶ

硬い床では床面の保護と騒音低減のために柔らかめの踏面が求められ、カーペットでは軟質車輪がめり込んで「耕す」ように進むため硬めの踏面が求められる [S2,S17,S24,S25]。各資料はこの方向では一致しているが、軟質と硬質を分ける硬度のしきい値を示していない。そのため購入者はサプライヤーに硬度を明示させ、床と突き合わせて確認する必要がある [S17,S25,S24,S19,S18]。硬い床では硬い踏面は表面を傷つけ、汚し、騒音が大きくなる。逆にカーペットでは軟質踏面が台車を動かす労力を増やす [S17,S24]。以下の表が床材ごとの方向を示す。

騒音の期待値を定め、それを満たす材質と径を選ぶ

最も静かな踏面はゴムで、タイル床上では比較可能なポリウレタンより典型的に5〜8 dB低い。ポリウレタンが2番目に静かで、ナイロン、フェノール、鋼といった硬質材が最も騒がしい [S4]。ゴムの弾性は床の継ぎ目、段差、表面の凹凸からの振動を吸収する。これが騒音に敏感なタイル床でゴムが選ばれる理由である [S4]。軟質ポリウレタンも転がり音を抑え、静かな作業環境が求められる場所で使われる [S18]。もっとも、設計の拠り所となる用途別の騒音上限（病院やオフィスのdB目標など）を示す資料はない。そこで購入者は見積依頼に騒音要件を明記し、それを満たす踏面と径をサプライヤーに確認させるべきである [S4,S18,S19,S25]。

温度・水分・薬品・ESDに対して材質をふるいにかける

• 冷凍庫（氷点下）：ナイロンまたはポリオレフィン踏面、シールド軸受、低温グリース。32°F未満では標準PUは不可
• 冷蔵室（氷点以上）：PUまたはナイロン、霜解けの水分に備えたシールド軸受、ステンレスの取付軸
• 80 °C超：標準ゴムとPUは劣化するため、その温度に対応する車輪を指定する
• 洗浄・食品用途：ステンレスのフレームと金具、シールドされた旋回部と軸受、食品接触が関わる場合はNSF認証
• ESD敏感エリア：導電性の踏面材料。データシートで測定抵抗値を確認する
• 屋外・海岸：ステンレスまたは亜鉛リッチ塗膜のフレーム、ソリッドゴムまたはPUの踏面、車輪径を1クラス上げる

見積依頼に盛り込む項目と、開いたままにする項目

• 機器の総重量、キャスター数、安全マージン、キャスター径を明示する
• 床材、洗浄環境、要求する踏面材質を明示する
• 正確なブレーキ方式と、機器を駐輪・再配置する頻度を明示する
• 取付図面、高さ、穴ピッチまたはねじ詳細を添付する
• 要求する操縦性、騒音目標、移動頻度を明示する
• 必要な規格名を挙げて証明書を求める。各資料はISO 22883、ANSI/ICWM、FDA食品接触規格を引用していない

各資料が食い違う点と、確認すべき事項

この意思決定には、根拠で決着していない点が二つある。安全係数は資料ごとに異なる値で挙げられており、ある製品ラインは、径が大きくても許容荷重が上がるとは限らないことを示している。両方の数値を常に見える場所に置き、発注前にサプライヤー自身のデータで確認すること。

ソースでは裏付けられていない点

• ≤50 Nの人間工学的な押し／引き力の上限に結び付けた、床材別の数値による最小キャスター径は存在しない。
• 設計の拠り所となる用途別の騒音上限（病院やオフィスのdB目標など）は存在しない。
• キャスター径や材質の間で実際の価格差は示されておらず、最小ロット数や納期の数値も存在しない。
• ISO 22883、ANSI/ICWM、FDA食品接触規格の引用は存在しない。
• 動荷重係数と衝撃係数を含む一般的な荷重-径-材質の対応表は存在しない。
• 特定のひび割れ・継ぎ目・異物の寸法に応じた数値的な径の要求は存在しない。
• 床材ごとに「軟質」と「硬質」の踏面を分ける硬度（デュロメータ）のしきい値は存在しない。

Sources

1. casterhq.com — Industry publication
2. casterresource.com — Industry publication
3. www.carsuncastor.com — Manufacturer technical documentation
4. casterhq.com — Industry publication
5. algood-casters.com — Manufacturer technical documentation
6. casterhq.com — Industry publication
7. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
8. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
9. hywproducts.com — Manufacturer technical documentation
10. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
11. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
12. www.hangchengparts.com — Unclassified source
13. consolidatedcaster.com — Manufacturer technical documentation
14. atlantacaster.com — Manufacturer technical documentation
15. bullcaster.com — Manufacturer technical documentation
16. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
17. www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
18. techincastor.com — Manufacturer technical documentation
19. www.kpminsencasters.com — Industry peer technical page
20. www.secure-caster.com — Manufacturer technical documentation
21. zhxpreci.com — Unclassified source