手押し車用キャスター選定技術ガイド

公開日：Sep 20,2025

手押し車用キャスター選定技術ガイド

（物流、製造、商業および特殊なシーンに適しています）

一、序文

キャスターは手押し車システムの機能的端末であり、その選定結果は車両全体の荷重安全性、移動抵抗、騒音レベル、メンテナンス周期、および総所有コスト（TCO）を直接左右します。本稿では、EN12532、ISO22878、GB/T14687などの基準に基づき、エンジニアリング的な選定プロセスと定量的な判定方法を示し、設計・調達・運用保守部門への参考として提供します。

二、要件定義：運転状況-荷重-経路（CLPモデル）

1. 動作条件

屋内/屋外、温度範囲 -20℃～+60℃、湿度20％～95％RH

化学的曝露：油脂、酸・アルカリ、塩霧、オゾン、UV

地面の種類：エポキシ樹脂、コンクリート、鋼板、グレーチング、アスファルト、枕木

障害の特徴：亀裂幅、勾配（％）、段差の高さ、敷居のサイズ

2. 荷重（ロード）

静的荷重：SWL =（貨物質量 + 車体自重）× 安全係数

動的荷重：0.3g～0.5gの衝撃係数を考慮（フォークリフトの投下、継ぎ目通過時）

三点支持の原則：総荷重は3つのキャスターに均等に分散して計算し、1つが機能停止しても安全を確保します。

3. パス

連続運転距離、最高速度、旋回半径、継ぎ目通過頻度、静電導出要件

三、キャスターの主要パラメータと選定マトリックス

1. 車輪径（D）

推奨初期値：D≧4×障害高さ（経験公式）

高速走行状況（>4km/h）では、転がり抵抗を低減するために200mm以上を優先的に選定します。

2. 幅（W）

高荷重または軟弱地盤：W≥32mm、接地比圧を低減し、地面への圧痕を防ぎます

3. 材料対応表

作業状況	ホイール表面材料	ホイール芯材	ベアリングの種類	備考
滑らかな室内、静音＜55dB(A）	TPU耐加水分解トレッド	ポリプロピレン/アルミ合金	ボールベアリング	エポキシ床を保護する
1t～3tを毎ラウンド積載	高反発鋳込みPU	鋳鉄	テーパーローラーベアリング	耐切断
高温180℃間欠	フェノール樹脂	鋳鉄	スライドベアリング	冷たい衝撃を避ける
食品／クリーンルーム	マーカーレスTPE	304ステンレス	密封ボールベアリング	FDA10/2011適合
屋外の不整地	空気入りタイヤまたは弾性ゴム	スチール	ローラー針状軸受	衝撃吸収

4. 軸受の選定

ボールベアリング：始動抵抗が小さく、頻繁なスタート・ストップに適しています

ローラー針状軸受：高い径方向荷重、耐衝撃性

滑り軸受：耐高温、耐洗浄性に優れるが、抵抗が大きい

5. 制動と方向設定

万向ホイールに両側ペダル式ブレーキ（PFB）：医療、航空機内食サービスに使用

万向＋方向性コンビネーション（2＋2）：長距離の直線輸送で、側面のズレを低減

全方向（4固定）：軌道またはガイド溝のシーンにのみ適用可能

四、工事計算例

既知：

荷物の質量は800kg、車体は120kg、四脚ホイール配置

継ぎ目高さ15mm、室内エポキシ床仕上げ、騒音≤60dB(A)、速度≤3km/hの要件

手順：

1. 単輪動的荷重

P = (800 + 120) × 9.81 × 0.5（衝撃係数）/ 3 = 1505 N → 安全係数を2倍とし、定格荷重 ≥ 3000 Nとする

2. 車輪径

D≧4×15mm＝60mm、騒音低減と速度を考慮し、D＝200mmを選択する

3. 材料

TPUトレッド+アルミ合金リム+ボールベアリング、転がり抵抗係数μ≈0.015

4. 接地比圧の検証

接地幅32mm、接地長さ約38mm、比圧＝3000N/(32×38)＝0.25MPa。エポキシの許容値は0.3MPaであり、これに合格しています。

5. 設置とメンテナンスの規範

1. インストール

8.8級のボルトを使用し、ねじ山の噛み合いは1.5D以上とする（Dはボルトの直径）。

ねじ締めトルクはISO4014級に従い、中強度のスレッド接着剤を塗布して緩み防止を行う。

2. 日常点検

各便ごとに：車輪表面の磨耗、異物の巻き付き、制動クリアランスを目視で確認する

毎週：ベアリングのガタを0.3mm以下で確認し、グリース補充（リチウム系NLGI2）

毎月：車輪径の摩耗量を測定し、初期直径の3％以上となった場合は交換する

3. 廃棄基準

トレッド脱落面積＞1cm²

ホイールハブの亀裂長さ＞5mm

軸受の軸方向遊び > 0.5mm

六、サプライチェーンと品質認証

1. サプライヤー審査

DINEN12532動的耐久性、RoHS、REACH報告書の提供を依頼します

現場で10万回のサイクル寿命試験台と塩水噴霧試験箱を確認しました。

2. バッチ追跡

キャスター本体のレーザー刻印：型番、ロット番号、耐荷重、製造日

QRコードシステムを構築し、出荷検査報告書と連携する

七、結論

キャスターの選定は、複数の変数が絡み合う技術的な工学的問題です。『運転状況-荷重-経路』モデルを用いてニーズを定量化し、さらに材料対応表や工程計算、標準メンテナンスプロセスを組み合わせることで、台車システムの故障率を60％以上低減し、TCOを25％以上削減することが可能です。企業には、キャスターを低価値の消耗品ではなく、重要な機能部品として管理することを推奨します。これにより、安全で効率的、かつ静音性が高く、長寿命な物流搬送の目標を実現できます。

前の条

工業用キャスター技術白書

制振キャスターの制振メカニズム分析（設計選定および故障解析の参考用）

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