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老編來講古「戴具測試篇」



各位車友大家好!!!

老編來講古「戴具測試篇」


上一集 "老編來講古"

我們談了「進口帽對於雙D扣環及頤帶的設計,還有其影響性 」

 



老編來講古「戴具測試篇」
▲圖為得安現行款式,照片中內扣環在左、外扣環在右;可以看得出來內外扣環為不同形狀、不同內徑。



然而安全帽每一個細節都關乎防護,
沒有辦法以一篇文章盡觀全貌......
講完了扣具、自然不能忽略功能上相輔相成的頤帶。



接下來、老編將以直接說明方式,不做過多的學理分析,
讓大家了解台灣法規對於戴具(頤帶和扣具),有著縝密的安全規範,
並藉由說明法規沿革,提醒車友們注重戴具的重要性。



最近發生了一件比較駭人聽聞的事件

    !!!畫面微有血腥、慎入!!!
【婦摔車 安全帽扣帶割頸亡】


而其原因在得安內部的信件群組,悄悄地泛起了討論的漣漪。
除了探究原因,推敲起來、和安全帽戴具種類及配戴方式關聯性很大;
讓老編覺得有必要再重申一下戴具逼緊及正確配戴的重要性。
並且再撰文一篇-「以雙D扣進行 "戴具測試"」




車友們在上一集雙D扣貼出後,也提出許多疑問與意見一同討論,

讓老編覺得辛苦寫文有值得,遂將問題整理出來與大家共饗 -

雙D扣不好用,為什麼不改為插扣?
口型環和D型環強度有差嗎?
逼緊的鬆緊程度,是否有直接關聯?

上面三個問題,老編召集開發部門、會同測試部門,討論心得是 -

未來新款若使用自動扣時,得安會選擇『全』金屬排齒扣,這樣在CNS法規上會比較沒有爭議。
若材質相同,一體成形的金屬扣環本身強度沒有差異,而是-「扣環造型會影響頤帶逼緊的程度,逼緊的程度影響到數個危險發生可能性。」
有關聯,與減低安全帽翻脫可能性有關,底下文章會以相關安規測試做敘述。




而在這邊、檢測流程開始之前,得安必須重申一下我們的"設計理念"


「機車騎乘防護用具在被動及事故條件的囿限下,
 配戴防護頭盔的目的在於減低可能性傷害 。」





台灣在保持裝置的相關法規,
於2002年時經由經濟部標準檢驗局台南分局 - 負責安全帽測試的部門,
至英國考察回國後建議 -

將 CNS原先的規範,參考 ECE 、增列為更國際化的安規;
所以說在戴具這部份,採用動態測試「CNS 2396 加強型」安規是與國際接軌的。


這邊再次請到我們測試部門經理,為大家示範整個戴具測試流程 -

本次以CNS 2396:Z2009為參考基礎, 測試分為三部分,細項為測試所欲獲得的主要資料

1. 動態測試【ECE 22.05 及 CNS 2396加強型 - 保持裝置(戴具)之動態測試】
 (1) 動伸長量。
 (2) 殘留伸長量。

2. 靜態測試【DOT - 頤帶強度試驗】
 (1) 伸長量。

3. 翻脫測試【ECE 22.05 - 保持測試(Roll off)】
 (1) 不得從頭型上脫落,且與水平夾角小於30度。

另外,頤帶伸長量測試的最後,還有淨荷重狀態下,頤帶寬度需 > 20 mm 的基本限制。

以下開始測試 -
1.動態測試【保持裝置(戴具)之動態測試】
這個測試就是在模擬安全帽配戴上, 瞬間受到外力拉扯 - 頤帶及繫具最大伸長量、永久變形量的狀況。

▼這是我們的動態測試機台, 適用於ECE(歐規)、DOT(美規)、JIS(日規)、CNS(台規)的動態測試,(SNELL需要特殊機台除外)

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▼這是今天的1號測試帽,所採用的測試帽款為「M2R F-5」屬於有頤帶防護頭盔; 所採用的扣環是得安廣泛使用於自家產品的雙型雙內徑雙D扣。

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因為 CNS 2396 加強型 之動態測試,是參考ECE 22.05 修正之標準, 也就是落重前以預重懸置兩分鐘,落重後再以預重懸置兩分鐘的方式進行測試。

▼裝配好之後的狀態
1.頤帶往下拉伸後需要與引導棒在相同垂直面上。
2.頤帶繫具不要直接接觸頤帶掛具。

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【測試說明】
我們來檢視一下ECE 22.05安規檢測條件 - 
1.以預重懸置 2分鐘。
2.動伸長量不得超過 35mm。
3.以預重懸置 2分鐘後,殘留伸長不得超過 25mm。
4.完成後保持裝置需無破損,且能輕易取下安全帽。

【動態測試開始】 各國安全帽安規逐漸由靜態測試改為動態測試的用意, 就是希望能更真實地模擬撞擊當下。


▼預重15±0.5kg 
(面板上 101.9mm為數位電子尺的有效距離。) (引導棒+引導棒佩戴配件所構成之預重,已通過檢核)

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▼落重10±0.5kg (實際落重為 10.18kg)

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▼落高75cm (如圖標示)

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▼預重15±0.5kg 懸置兩分鐘,初始量量測數值(A)為39.7mm (如圖所示)

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▼落錘由高舉狀態落下,量測值(B)為60.1mm

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▼以預重懸置兩分鐘,量測值(C)為51.0mm

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▼保持裝置無破損,且可以輕易取下

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【測試結果】
1.動伸長量為 B - A = 60.1 - 39.7 = 20.4 mm < 35 mm 【通過!】
2.殘留伸長量為 C - A = 51.0 - 39.7 = 11.3 mm < 25 mm 【通過!】
3.保持裝置無破損,可輕易取下,且頤帶寬度符合 > 20 mm 【通過!】

綜合以上三點

M2R F-5 【通過】ECE 22.05的頤帶動態測試!!! 表示也同時通過 CNS 機車帽 -加強型 動態測試。



既然通過動態測試,我們再多測試一項、拿出2號測試帽,進行靜態測試。 1號測試帽已經不能使用於後續實驗,故廢置。

2.靜態測試【DOT - 頤帶強度試驗】
這個測試就是在模擬安全帽受外力拉扯動, 頤帶及繫具是否能維持防護頭盔配戴位置,以確保防護頭盔能發揮減低傷害之作用。

因【DOT】靜態測試的強度 >【CNS 機車帽-普通型】, 且【ECE 22.05】無靜態測試; 故這次靜態測試我們改為採用強度較強的【DOT】標準。


▼配置完成後的狀態

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【測試說明】
DOT 安規檢測條件 -
1.預重23 kg。(CNS 為15 kg 測試強度相對較弱)
2.測試重136 kg - 懸置2分鐘。(CNS 為90 kg 測試強度相對較弱)
3.允許伸長量 <25 mm。
4.完成後保持裝置需無破損,且能輕易取下安全帽。

【靜態測試開始】
相對於動態測試,靜態測試仍能模擬一部分事故發生時可能狀況,故有其參考價值。


▼預重 - 承具及裝置等自重 - 23 kg

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▼初始值(A) 為917 mm

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▼測試重136 kg - 懸置2分鐘

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▼量測值(B) 為936 mm

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【測試結果】
B - A = 936 - 917 = 19 mm < 25 mm
保持裝置無破損,可輕易取下,且頤帶寬度符合 > 20 mm。
【通過】靜態測試【DOT - 頤帶強度試驗】!!!
等於也通過測試強度較低 (預重15kg、測試重90kg) 的 CNS 2396 - 普通型。


透過以上兩種測試彙整後,可以釐清一些問題,

1.為何需要戴具測試?
=> 防止頤帶及繫具在撞擊時造成拉伸量過長,發生各種延伸意外。

2.為何要求保持裝置依照規定方式裝配測試,並且不可以碎裂、以及要求容易取下?
=> 撞擊發生時如果伸長量過長、不能逼緊扣具若是碎裂,可能造成新聞中的致命傷害。
=> 若戴具無法容易取下,有時候會造成其他類型的併發意外,例如:窒息、無法取下安全帽緊急治療。
而這也是得安為何會要求雙D扣,一定要採用雙型雙內徑、無銳角半圓形扣環的原因,
除了可以提高安全性,更能大幅減低併發意外可能性。

3.戴具相關還有其他需要注意,有意外發生可能性的狀況嗎?
=>請參考接下來的第3項測試 - 保持測試(Roll off)



3.翻脫測試 【ECE 22.05 - 保持測試(Roll off)】
一般來說有頤帶防護頭盔,其頤帶都是以頤帶繫具扣在下顎處,防止向後及其他方向翻脫,
而動態與靜態測試是為了測定頤帶伸長量, 確保頤帶發揮功用,讓防護頭盔之戴具保持於下顎區塊,進而防止各種延伸意外發生的可能性; 
那麼、 要怎麼確認防護頭盔的戴具保持在正確配戴位置上、不至翻轉滑離(Roll off)呢?

這就有賴 - 保持測試(Roll off)了

因【DOT】無 Roll off 相關測試, 而【ECE 22.05】之規定稍微比【CNS 2396 加強型】嚴格一點, 所以此處我們採用【ECE 22.05 - 保持測試(Roll off)】。


▼這是我們的測試機台,以全新第3頂 F-5 測試帽配置完成後的狀態

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【測試說明】
開始前先說明一下 ECE 22.05 安規在保持測試的檢測條件 -
1.初載 3㎏,落下重10 ㎏。
2.落下高度50 cm。
3.翻脫角度 <30 度。 (CNS 2396 這邊僅要求頭盔不要從頭型脫離)
4.扣具、分叉盤等不得有裂痕或斷裂。

【翻脫測試開始】


▼初始值 - 測試線與水平角度差接近 0 度

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▼落重10 kg、落高50 cm,裝置即將啟動

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▼框!!! 翻脫測試完成

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▼翻脫角度量測為16.4 度

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【測試結果】

16.4度 < 30度

【通過】 ECE 22.05 保持測試(Roll off) !!! 同時也通過 CNS2396 - 加強型的保持測試(Roll off)。


【結語】

撰寫本篇不為別的、就是希望透過這次的測試及解說,
可以讓車友們對於戴具安規多一些概念,並且能夠在安全帽的挑選上更得心應手;
感謝耐心觀看至此的車友,並期望您能夠將正確的觀念傳遞出去,保護您自己和周遭的人!