林鹏辉 张华扬 王璨 刘嘉奕 刘伟 漆志民
(汕头海关,广东汕头 515800)
乘骑玩具包括电动童车、玩具滑行车、玩具滑板车、玩具扭扭车等,因具有灵活的驾驶体验,深受儿童喜爱。乘骑玩具通常设计由儿童独立操作,当在斜面或不平整的路面玩耍时,如果玩具的结构设计缺陷或材质强度不足导致稳定性较差,且儿童自身的平衡能力较弱,极易造成玩具倾翻、坍塌等多种危险。为了保障儿童玩耍过程中的安全,最大可能的避免乘骑玩具倾翻的发生,世界主要国家和社会组织的标准化管理机构包括中国国家标准化管理委员会、国际标准化组织、欧洲标准化委员会和美国材料与试验协会分别通过制定玩具机械与物理性能标准对乘骑玩具的稳定性进行测试以评估其符合性[1]。
测试内容包括对可用脚起稳定作用和不可用脚起稳定作用的乘骑玩具的侧倾稳定性、前后稳定性,测试时施加一定重量的负载,负载重量以人体测量数据为基础,同时考虑玩具使用寿命中的损坏。测试后观察玩具是否倾倒或坍塌,如果倾倒或坍塌则判定为不合格[2]。测试不适用于没有稳定底部的玩具,例如滚轴溜冰鞋、单排轮滑鞋、玩具滑板、玩具自行车和其他类似玩具有圆筒形或球形底部的玩具。
现行我国国家标准GB 6675.2-2014《玩具安全 第2 部分:机械与物理性能》由国家标准化管理委员会于2014 年5 月发布,标准要求设计供60 个月以下儿童使用的乘骑玩具应进行稳定性测试,同时减免对座位离地面高度小于27 cm 的玩具的侧倾稳定性测试。
进行侧倾稳定性测试时,对于可用脚起稳定作用的乘骑玩具,将玩具放置在10°倾角的光滑斜面上,对于不可用脚起稳定作用的乘骑玩具,将玩具放置在15°倾角的光滑斜面上。斜面调整完成后采取适当方式使玩具处于最易倾倒的位置,锁定车轮或使用楔块塞住车轮限制其转动,确保测试过程中玩具不会移动[3]。为模拟儿童在实际玩耍过程中的使用状态,对适用年龄为36 个月以下儿童使用的玩具施加25 kg 的负载在玩具的座位或站立面上,对适用年龄为36 个月及以上儿童使用的玩具施加50 kg 的负载在玩具的座位或站立面上,测试使用的负载(例:砝码)应设计成其重心高度在座位或站立面220 mm处,放置负载时应确保负载中心位于乘骑玩具座位面的最前端向后43 mm 和最后端向前43 mm 处,分别在上述两个位置进行测试。施加负载1 min 后观察乘骑玩具是否倾倒。
进行前后稳定性测试时,将玩具放置在15°倾角的光滑斜面上,采取适当方式使玩具处于最易倾倒的位置,负载重量和放置位置与侧倾稳定性测试的要求一致,施加负载1 min 后观察乘骑玩具是否倾倒。
现行国际标准ISO 8124-1:2018+A1:2020+A2:2020《玩具安全 第2 部分:机械与物理性能》由国际标准化组织于2020 年6 月发布,标准关于乘骑玩具的稳定性测试方法与GB 6675.2 一致。
现行美国标准ASTM F963-17《消费者安全规范:玩具安全》由美国材料与试验协会于2017 年8 月发布[4],标准要求设计供60 个月以下儿童使用的乘骑玩具应进行稳定性测试。如果乘骑玩具的座位离地面高度小于或等于表1 中第5 百分位数最小年龄组对应高度的三分之一,且儿童的双腿限制在表1中第5 百分位数儿童的高度两侧活动以增强稳定性,则该玩具不适用于侧倾稳定性测试。
表1 第5 百分位数儿童的身高(男孩或女孩数值中的较小值)
进行侧倾稳定性测试时,对于可用脚起稳定作用的乘骑玩具,将玩具放置在10°倾角的光滑斜面上,对于不可用脚起稳定作用的乘骑玩具,将玩具放置在15°倾角的光滑斜面上。固定好车轮后给玩具座位施加1 个静止负载,负载重量对应表2 中玩具适用年龄组的最大年龄,但不超过60 个月,如果玩具适用年龄组介于表2 第95 百分位数儿童重量的两组之间,则选取较高的年龄组。测试使用的负载应设计成其重心高度为8.7 in(220 mm),放置负载时应确保负载中心位于乘骑玩具座位面的最前端向后1.7 in(43 mm)和最后端向前1.7 in(43 mm)处,分别在上述两个位置进行测试。施加负载1 min 后观察乘骑玩具是否倾倒。
表2 第95 百分位数儿童的重量(男孩或女孩数值中的较大值)
进行前后稳定性测试时,将玩具放置在15°倾角的光滑斜面上,采取适当方式使玩具处于最易倾倒的位置,负载重量和放置位置与侧倾稳定性测试的要求一致,施加负载1 min 后观察乘骑玩具是否倾倒。
现行欧洲标准EN 71-1:2014+A1:2018《玩具安全 第1 部分:机械与物理性能》由欧洲标准化委员会于2018 年6 月发布,标准要求设计供14 岁以下儿童使用的乘骑玩具均应进行稳定性测试。稳定性测试不适用于供36 个月及以上儿童使用的能用脚进行侧面平衡,且座位高度使这一年龄段的儿童坐在玩具上时两脚均能踩到地面的玩具。
进行稳定性测试时,将玩具放置在10°倾角的光滑斜面上,对适用年龄为36 个月以下儿童使用的玩具施加25 kg 的负载在玩具的座位或站立面上,对适用年龄为36 个月及以上儿童使用的玩具施加50 kg 的负载在玩具的座位或站立面上,标准对负载的外形尺寸和重心高度进行了规定,测试负载参数见图1,施加负载后观察乘骑玩具是否倾倒。
图1 测试负载参数
经过对比国内外检测标准差异,GB 6675.2 和ISO 8124-1标准关于乘骑玩具稳定性的测试要求完全一致,ASTM F963和EN 71-1 标准存在差异。ASTM F963 的差异为侧倾稳定性的减免测试参考第5 百分位数最小年龄组对应高度的三分之一,负载重量参考第95 百分位数儿童重量中玩具适用年龄组的最大年龄。EN 71-1 标准的差异较大,对全年龄组的乘骑玩具均要求进行稳定性测试,但未区分侧倾稳定性和前后稳定性,未对负载的放置位置进行要求,且测试采用的斜面角度为10°,此外标准对负载的外形尺寸和重心高度进行了规定,为上述机械与物理性能标准中唯一规定负载参数的标准[5]。
综合比较,GB 6675.2 和ISO 8124-1 标准关于乘骑玩具稳定性的测试要求更全面,且更具有指导性。国内外主要机械与物理性能标准新规实施时间及稳定性测试方法介绍如表3所示。
表3 国内外主要机械与物理性能标准新规实施时间及稳定性测试方法
验证试验以GB 6675.2-2014 标准的测试方法为基础,参考EN 71-1 标准对负载的外形尺寸和重心高度的要求。首先判断玩具是否设计供60 个月以下儿童使用,通过观察乘骑玩具的外形结构判断玩耍时儿童的脚或腿在玩具的侧面活动是否受到限制,如果未受限制则按可用脚起稳定作用的玩具的侧倾稳定性测试,反之按不可用脚起稳定作用的玩具的侧倾稳定性测试,应分别进行侧倾和前后稳定性测试[6]。
测试时使用记号笔分别在乘骑玩具座位面的最前端向后43 mm 和最后端向前43 mm 处标记负载重心位置,需注意根据EN 71-1 标准要求的负载圆柱形砝码直径为150 mm,如果玩具座位面的最前端或最后端设计有椅背、装饰物等凸起结构,导致标记43 mm 的负载重心位置无法放置上述砝码,则将负载砝码紧贴凸起结构的边缘放置,可在玩具座位面上固定相应斜度的轻质垫块以确保负载的主轴与水平面垂直。负载固定完成1 min 后观察乘骑玩具是否倾倒,如果倾倒则判定玩具不合格。乘骑玩具稳定性测试流程图见图2。
图2 乘骑玩具稳定性测试流程图
通过国内外检测标准的差异对比和验证试验,结合实验室检测过程中的不合格案例,建议乘骑玩具生产企业密切关注机械与物理性能标准的更新情况,与检测机构之间建立技术沟通的长效机制,及时掌握新标准的测试要求。
在乘骑玩具的设计和制造环节,建议企业通过合理设计玩具座位面和车轮轴距的结构形式,通过增加座位靠背或其他凸起装饰物的方式将座位面限制在玩具中间位置,或通过增大前后轴距或降低座位面高度的方式提高玩具的稳定性,同时要选用硬度和韧性较好的材料制作玩具的承重部件,确保测试过程中承重部件不变形坍塌。
在乘骑玩具的确认检验环节,建议企业适当提高确认检验频次,根据检测机构出具的测试结果和意见建议及时改进产品结构,力求把产品安全隐患消除在风险源头,杜绝不合格产品在消费市场上流通。
稳定性测试是评估乘骑玩具安全性的重要依据,本文通过研究对比国内外检测标准之间的差异,归纳总结出不同标准对应的测试适用年龄、斜面角度、负载尺寸、负载放置位置等要求,并以国家玩具安全标准为依据,验证了乘骑玩具侧倾稳定性和前后稳定性测试方法,汇总梳理了稳定性测试的操作流程。最后结合实验室检测中发现的不合格案例,阐述了不合格产品的设计缺陷,向企业提出产品改进建议,包括乘骑玩具的设计制造环节和确认检验环节的质量控制,可为检测机构和生产企业评估乘骑玩具的稳定性提供方法参考。