日常生活や工業生産において、キャスターは各種設備や家具の「移動関節」として、重量の支持と移動の補助という重要な役割を静かに担っています。キャスターの耐荷重能力は、その性能を測る核心指標であり、使用の安全性や設備の寿命に直接関わります。では、キャスターの耐荷重能力とは具体的に何を指すのでしょうか？また、どのような要因に影響されるのでしょうか？実際のニーズに応じて適切なキャスターを選ぶにはどうすればよいのでしょうか？本稿ではこれらの重要な問題について詳しく解説します。

一、概念の明確化：キャスター耐荷重能力の核心定義

キャスターの耐荷重能力とは、簡単に言えば、キャスターが通常の使用条件下で 安全かつ安定して支えられる最大重量 であり、キャスターの定格耐荷重とも呼ばれます。この指標は任意に設定されたものではなく、製造メーカーが専門的な力学試験を通じて得た安全限界値です。この重量範囲内であれば、キャスターは正常に回転し、構造の安定性を保ち、車輪の破損、ブラケットの変形、ベアリングの損傷などの問題は発生しません。もしこの重量を超えると、キャスターが即座に損傷するだけでなく、設備の転倒や物品の落下などの安全事故を引き起こす可能性があるため、使用や選定の際にはキャスターの耐荷重基準を厳守する必要があります。

注意すべきは、キャスターの耐荷重能力は通常「単一のキャスター」の定格耐荷重を指しますが、実際の使用では設備や家具に複数のキャスターが装着されることが多い（例えば台車は通常4つのキャスターを装着）ため、全体の荷重は各キャスターに均等に分配される必要があり、さらに10%-20%の安全余裕を見込む必要があります（例えば、定格耐荷重100kgのキャスター4つの場合、全体の推奨耐荷重は320-360kgを超えないようにします）。荷重分布が不均一だと単一のキャスターに過負荷がかかる恐れがあります。

二、分解の鍵：キャスター耐荷重能力に影響を与える核心要因

キャスターの耐荷重能力は単一のパラメータで決まるものではなく、材質、サイズ、構造など多方面の要因が複合的に影響し、それぞれ異なるメカニズムで耐荷重性能に作用します。具体的には以下のように分類できます。

（一）材質：キャスター耐荷重の「基礎骨格」を決定するもの

キャスターの材質（車輪材質とブラケット材質を含む）は耐荷重能力に最も影響を与える要因であり、材質の硬度、強度、靭性がキャスターが大きな負荷に耐えられるかどうかを直接決定します。

1. 車輪材質 ：異なる材質の車輪は耐荷重上限に大きな差があります。金属製車輪（鋳鉄車輪やステンレス車輪など）は金属自体の硬度が高く、圧縮強度も大きいため、通常定格耐荷重は500kg以上に達し、工作機械や倉庫棚などの工業用重機の要求にも応えられます。ゴム製車輪（天然ゴムやポリウレタンゴムなど）は弾性と一定の耐荷重能力を兼ね備え、定格耐荷重は100-300kg程度で、医療用台車やオフィス家具などの衝撃吸収や静音が求められる場面に適しています。一方、プラスチック製車輪（ナイロン車輪やPP車輪など）はコストが低く軽量ですが、耐荷重能力は弱く、一般的に定格耐荷重は50-150kgで、軽量家具（収納キャビネットや小型台車）や家庭用に多く使われます。さらに、車輪材質の厚さも耐荷重に影響し、同じ材質であれば車輪の壁厚が厚いほど圧縮抵抗力が強く、耐荷重上限が高くなります。
2. ブラケット材質 ：ブラケットは車輪と設備をつなぐ「橋渡し」として、その材質の強度も重要です。工業用キャスターのブラケットは厚手の鋼板（厚さ3-5mm）を使用し、プレス加工や溶接で強化されており、大きな縦方向の圧力や横方向の引張力に耐えられます。一方、家庭用の軽量キャスターのブラケットは薄い鋼板（厚さ1-2mm）や高強度プラスチックが多く、日常の軽負荷には対応できますが、重い荷重には耐えられません。ブラケットの材質強度が不足すると、車輪の耐荷重が基準を満たしていてもブラケットが曲がったり折れたりして、全体の耐荷重が失われる可能性があります。

（二）サイズ：耐荷重と安定性に影響する「物理的寸法」

キャスターのサイズ（直径や車輪幅を含む）は耐荷重能力と正の相関があり、適切なサイズ設計は重量を効果的に分散し、単位面積あたりの圧力を低減して耐荷重性能を向上させます。

1. 直径 ：キャスターの直径が大きいほど、通常耐荷重能力は強くなります。一方で、大きな直径の車輪は地面との接触面積が相対的に大きく（特に転がる際）、重量をより広い接触領域に分散し、車輪と地面の局所的な圧力を減らし、車輪の変形リスクを低減します。もう一方で、大きな直径の車輪のリム（金属またはプラスチックの枠）は長く、車輪内部のベアリングや充填物をよりよく支え、全体の構造安定性を高めます。例えば、直径50mmのプラスチックキャスターの定格耐荷重は約50kgですが、直径100mmの同材質キャスターは定格耐荷重が100-120kgに向上します。工業用の重型キャスターは直径が200mm以上に達し、数トンの耐荷重要求に応えます。
2. 車輪幅 ：車輪幅は車輪と地面の接触部分の幅を指し、幅が広いほど耐荷重能力と安定性が強くなります。幅広の車輪は地面との接触面積をさらに拡大し、単位面積あたりの圧力負荷を減らします。例えば、幅20mmのキャスターの接触面積は約10cm²ですが、幅40mmのキャスターは接触面積が20cm²に増え、同じ重量下で後者の単位面積圧力は前者の半分に過ぎず、車輪の摩耗や損傷の確率を大幅に減らします。さらに、幅広の車輪は不整地での安定性が高く、キャスターの傾きや引っかかりを減らし、耐荷重構造を間接的に保護します。

（三）構造：耐荷重性能を最適化する「設計の細部」

キャスターの構造設計が合理的かどうかは、重量分散効率や構造の変形抵抗能力に直接影響し、優れた構造設計は同じ材質・サイズでも耐荷重上限をさらに向上させます。

1. 車輪構造 ：一部のキャスターは「中空リブ補強」設計を採用しており、車輪内部は実心ではなく、放射状または環状の補強リブを追加することで、重量を軽減しつつ車輪の圧縮強度を高めています。また、重型キャスターの中には「多スポーク」設計を採用し、リムとハブの間を複数の金属スポークでつなぎ、「車輪」のような安定構造を形成し、重量を車輪の各部に均等に伝達して局所的な応力集中による破損を防ぎます。例えば、3～4本の環状補強リブを持つナイロン車輪は、補強リブのない同サイズのナイロン車輪に比べて耐荷重能力が30%以上向上します。
2. ブラケット構造 支架の構造設計も同様に重要です。一部のキャスターの支架は「ダブルベアリング」設計を採用しており、車輪の両側にベアリングが取り付けられているため、車輪の回転時の摩擦抵抗を減らし、軸方向の圧力を分散して耐荷重の安定性を向上させます。また、支架の機器接続部に「補強板」を追加したり、支架の角に「円弧の移行」設計を採用して鋭角部の応力集中を避け、支架の曲がりや破損のリスクを減らしています。さらに、旋回可能なキャスター（ユニバーサルジョイント付きキャスター）のユニバーサルジョイント構造も耐荷重に影響します。高品質なユニバーサルジョイントは厚みのある金属外殻と精密なボールベアリングを採用し、大きな横方向の引張力と縦方向の圧力に耐えられますが、低品質なユニバーサルジョイントは引っかかりや破損が起こりやすく、キャスターが正常に使用できなくなります。

（四）見落とされがちな「隠れた要因」

上述の核心要因のほかに、キャスターの実際の耐荷重能力に影響を与える2つの隠れた要因があり、購入や使用時に特に注意が必要です。

1. 取り付け方法と付属部品 キャスターの耐荷重能力は「車輪本体＋支架＋取り付けネジ」の組み合わせで実現されます。取り付け時に使用するネジの規格が小さすぎる（例えば、要求されるM6ネジの代わりにM4ネジを使用する）、ネジの締め付けが不十分、または支架と機器の接続面が平らでない場合、重量が均等に伝わらず局所的に過大な力がかかり、全体の耐荷重能力が低下します。さらに、一部のキャスターは「ブレーキ装置」と組み合わせる必要があり、ブレーキ構造の材質と設計も耐荷重に影響します。高品質なブレーキ装置は金属製のブレーキパッドと強化スプリングを採用し、耐荷重状態でキャスターを安定してロックしますが、低品質なブレーキ装置は耐荷重時に破損や故障が起こりやすいです。
2. 使用環境と作業条件 キャスターの実際の耐荷重能力は使用環境の変化により変動します。地面が凹凸不平で鋭利な異物がある場合、キャスターに局所的に過大な力がかかり、車輪の摩耗が加速して耐荷重上限が低下します。使用環境の温度が高すぎる場合（例えば高温の工場）、プラスチック製やゴム製の車輪は軟化や変形が起こり、耐荷重能力が著しく低下します。キャスターが頻繁に旋回やブレーキをかける必要がある場合や斜面で使用される場合は、追加の応力負荷がかかるため、実際の耐荷重を適切に減らす必要があります（安全余裕として20%～30%を推奨）。

三、実用ガイド：ニーズに応じた適切な耐荷重キャスターの選び方

キャスターの耐荷重能力に影響を与える要因を理解した上で、実際のニーズに応じて適切なキャスターを選ぶには、「正確な重量計算＋使用シーンのマッチング」が鍵となります。具体的には以下のステップに従います。

第一歩：「実際に必要な耐荷重」の計算

まず、機器や家具の「総重量」（機器本体の重量と搭載可能な物品の重量を含む）を明確にし、キャスターの数に基づいて「1つのキャスターに必要な耐荷重」を計算し、10%～20%の安全余裕を見込みます。計算式は以下の通りです。

1つのキャスターに必要な定格耐荷重＝（機器の総重量＋最大搭載重量）÷ キャスターの数 ×（1＋10%～20%）

例えば、総重量200kgの医療用カートに4つのキャスターを取り付け、最大搭載重量が100kgの場合、1つのキャスターに必要な定格耐荷重＝（200＋100）÷4 ×1.2＝90kgとなり、この場合は定格耐荷重が90kg以上のキャスターを選ぶべきです（安全性を高めるために100kg以上を推奨）。

第二歩：シーンに応じた「材質と構造」のマッチング

• 家庭／オフィスシーン （収納キャビネット、オフィスチェア、小型カートなど）：総重量は通常50～200kgで、プラスチック製（ナイロン、PP）またはゴム製の車輪を選択可能。直径は50～80mm、幅は20～30mm、支架は薄鋼板または高強度プラスチックを選び、重厚な構造を追求する必要はなく、静音性や振動吸収性能に重点を置きます。
• 商用シーン （スーパーマーケットのショッピングカート、飲食用カート、医療用カートなど）：総重量は200～500kgで、ゴム製（ポリウレタンゴムが優先、耐摩耗性・静音性あり）または中型金属製の車輪を選択。直径は80～120mm、幅は30～40mm、支架は厚鋼板（厚さ2～3mm）を選び、ダブルベアリングと信頼できるブレーキ装置を備えます。
• 工業シーン （倉庫棚、工作機械、重機搬送装置など）：総重量500kg以上で、重型金属製（鋳鉄、ステンレス鋼）の車輪を選択。直径は120～200mm、幅は40～60mm、支架は厚鋼板（厚さ3～5mm）を選び、多本スポーク構造、ダブルベアリング、強化ユニバーサルジョイントを備え、重負荷下での安定した運転を確保します。

第三歩：パラメータの確認とテスト

購入時には、製品説明書の「定格耐荷重」パラメータを慎重に確認し、計算したニーズに合致しているかを確認します。また、材質、サイズ、構造の詳細（車輪に補強リブがあるか、支架が厚鋼板かなど）にも注目します。条件が許せば簡単なテストを行い、定格耐荷重を少し超える重さ（10%以内）をキャスターに載せて1～2時間静置し、車輪や支架に変形や亀裂がないか、回転がスムーズかを観察し、耐荷重性能が基準を満たしていることを確認します。

四、まとめ

キャスターの耐荷重能力は多くの要因が複合的に作用する指標であり、材質の基本強度からサイズの物理的優位性、構造設計の最適化まで、各段階が安全な耐荷重上限に直接影響します。実際の使用では、総重量に基づく正確な耐荷重計算だけでなく、使用シーンに合った材質と構造のマッチング、さらに取り付け方法や使用環境などの隠れた要因にも注意を払うことで、「安全かつ耐久性のある」キャスターを選ぶことができます。家庭の小型家具から工業用の重機まで、キャスターの耐荷重能力を重視することで、移動や使用時の安全と安定を確保し、キャスターの故障による様々な問題を防ぐことができます。