ISO 16840-3:2014
(Main)Wheelchair seating — Part 3: Determination of static, impact and repetitive load strengths for postural support devices
Wheelchair seating — Part 3: Determination of static, impact and repetitive load strengths for postural support devices
ISO 16840-3:2014 specifies test methods for the determination of static, impact, and repetitive load strengths as well as disclosure requirements for postural support devices (PSD) with associated attachment hardware intended for use with an undefined wheelchair.
Sièges de fauteuils roulants — Partie 3: Détermination des efforts statiques, d'impact et cycliques pour les dispositifs de maintien de la posture
L'ISO 16840-3:2014 spécifie des méthodes d'essai pour déterminer la résistance aux charges statiques, dynamiques et cycliques ainsi que les exigences de divulgation pour les dispositifs de maintien de la posture (DMP) avec le matériel de fixation associé destiné à être utilisé avec un fauteuil roulant indéterminé.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16840-3
Second edition
2014-01-15
Corrected version
2015-09-01
Wheelchair seating —
Part 3:
Determination of static, impact and
repetitive load strengths for postural
support devices
Sièges de fauteuils roulants —
Partie 3: Détermination des efforts statiques, d’impact et cycliques
pour les dispositifs de maintien de la posture
Reference number
ISO 16840-3:2014(E)
©
ISO 2014
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ISO 16840-3:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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ii © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 16840-3:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Test apparatus . 4
5 Failure modes .13
6 Preparation of PSD for testing .13
7 Test methods for static strength of PSDs .14
7.1 Preparation .14
7.2 Test procedure .14
7.3 Load application .14
7.4 Lateral and medial support surface test methods .15
7.4.1 Lateral supports: outward lateral forces .15
7.4.2 Lateral supports: inward lateral forces .16
7.4.3 Medial knee supports: inward forces .17
7.5 Anterior pelvic and trunk support: anterior forces .17
7.5.1 Pelvic support .17
7.5.2 Trunk support .20
7.6 Head support: posterior forces .21
7.7 Back support: posterior force .21
7.8 Back support: anterior forces.22
7.9 Arm supports, integral: downward forces .22
7.10 Foot supports, integral: downward forces .23
8 Test methods for impact strength .23
8.1 Preparation .23
8.2 Test procedure — general .23
8.3 Back support resistance: posterior impact .23
8.4 Foot supports: impact for PSDs with integral foot supports .25
8.5 Seat surface: impact .25
9 Test methods for repetitive load .26
9.1 Preparation .26
9.2 Test procedure .26
9.3 Seat surface: repetitive load .27
9.4 Back support: repetitive load .27
9.5 Anterior pelvic support: repetitive load . .28
9.6 Anterior trunk support: repetitive load .28
10 Test report .29
11 Disclosure requirement .30
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ISO 16840-3:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 173, Assistive products for persons with disability,
Subcommittee SC 1, Wheelchairs.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16840-3:2006), which has been
technically revised.
ISO 16840 consists of the following parts, under the general title Wheelchair seating:
— Part 1: Vocabulary, reference axis convention and measures for body segments, posture and postural
support surfaces
— Part 2: Determination of physical and mechanical characteristics of devices intended to manage tissue
integrity — Seat cushions
— Part 3: Determination of static, impact and repetitive load strengths for postural support devices
— Part 4: Seating systems for use in motor vehicles
This corrected version of ISO 16840-3:2014 incorporates the following correction:
— 4.6 d) has been clarified.
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ISO 16840-3:2014(E)
Introduction
Postural support devices (PSD), constructed as additional components to wheelchair seating or as
wheelchair seating in its own right, are widely available and used extensively by people with disabilities.
The selection or prescription of the most appropriate PSD is intended to be, where appropriate, partially
dependent on knowledge of its ability to withstand static, impact, and repeated loads. This part of
ISO 16840 is intended to specify test methods to provide this information.
The tests involve mounting the PSD on rigid test fixtures to simulate mounting on a wheelchair. Rigid
test fixtures are utilized to provide a worst-case situation, which is repeatable and avoids destroying
multiple wheelchairs during testing. Static, impact, and repeated loads are then applied to simulate
normal usage. In some of the defined tests, performance criteria have been established. In others, no
minimum requirements are currently specified. Tests are repeated at increasing forces or torques
until one or more performance limits are reached. Repetitive load tests with a specific load or torque
application are intended to induce fatigue-related performance limits.
Tests represented in this part of ISO 16840 were derived from ISO 7176-8. Many of the test principles
and much of the test equipment are the same for this part of ISO 16840 and ISO 7176-8.
It is anticipated that parts of this part of ISO 16840 will continue to be developed and that future
revisions can include the results of ongoing work in the following areas:
— further development of the test forces based on clinical data is necessary in order to determine
actual impact, static, and repetitive forces that PSDs are subjected to;
— further work for the collection of data on the most common failures experienced in actual use of
PSDs is ongoing.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16840-3:2014(E)
Wheelchair seating —
Part 3:
Determination of static, impact and repetitive load
strengths for postural support devices
1 Scope
This part of ISO 16840 specifies test methods for the determination of static, impact, and repetitive
load strengths as well as disclosure requirements for postural support devices (PSD) with associated
attachment hardware intended for use with an undefined wheelchair.
This part of ISO 16840 does not apply to the strength of PSDs under crash conditions in a motor vehicle.
This part of ISO 16840 does not apply to PSDs that are designed to fail under certain static, dynamic, or
repetitive loads.
NOTE 1 ISO 16840-4 provides test methods and requirements for some PSDs when used as part of a wheelchair
seat in a motor vehicle.
NOTE 2 Performance criteria have been established in some of the defined tests. In others, no minimum
requirements are currently specified.
NOTE 3 For masses greater than 150 kg or less than 25 kg, appropriate extrapolation of test apparatus
dimensions, mounting point separation, etc. are permitted.
NOTE 4 Rigid surrogate test fixtures are utilized to provide a worst-case situation, and consequently this part
of ISO 16840 does not test a PSD on a particular wheelchair.
NOTE 5 If one PSD achieves a higher loading at the point of failure than another, it does not necessarily mean
that it is better or worse. The type of failure and flexibility of the PSD can be considered as well. The maximum
offset distance to the centre of the PSD from the adjacent attachment point can also be considered.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 554, Standard atmospheres for conditioning and/or testing — Specifications
ISO 898-7, Mechanical properties of fasteners — Part 7: Torsional test and minimum torques for bolts and
screws with nominal diameters 1 mm to 10 mm
ISO 7176-8:1998, Wheelchairs — Part 8: Requirements and test methods for static, impact and fatigue
strengths
ISO 7176-15, Wheelchairs — Part 15: Requirements for information disclosure, documentation and labelling
ISO 7176-26:2007, Wheelchairs — Part 26: Vocabulary
ISO 16840-2, Wheelchair seating — Part 2: Determination of physical and mechanical characteristics of
devices intended to manage tissue integrity — Seat cushions
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ISO 16840-3:2014(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO 7176-26 and the following apply.
3.1
elastic attachment hardware
hardware that allows a PSD to move when a force is applied and returns to its original position when
the force is removed
EXAMPLE A PSD designed with a spring that allows movement.
3.2
deformable support surface
support surface which conforms to the shape of the body part being supported
Note 1 to entry: The surface might or might not return to its original shape but remains conformable over time.
EXAMPLE Foam or fluid seat supports are examples of deformable support surfaces.
3.3
passive support surface
PSD that moves with minimal resistance to follow the body part being supported
Note 1 to entry: Passive support surfaces do not necessarily move back to a specific position.
EXAMPLE A mobile arm support is a passive support surface that allows movement with minimal resistance.
3.4
active support surface
PSD that is powered to change its position or support surface shape
EXAMPLE An alternating pressure seat support or an electronically operated back support surface that
reclines.
3.5
continuous lateral support
support surface which has a depth that projects a minimum of 75 mm as measured perpendicular to its
uncompressed adjacent support surface and has an angle between the adjacent support surface and the
lateral support which is less than or equal to 120°
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: Figure 2 shows a support with a contoured surface that is not considered to be a lateral support.
Note 3 to entry: If there are difficulties in establishing the location of the adjacent support surface, use the
reference planes as specified in ISO 7176-26.
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ISO 16840-3:2014(E)
Dimensions in millimetres
Figure 1 — Cross section of a support surface with continuous lateral support
Dimensions in millimetres
Figure 2 — Cross section of a support surface with a contour not considered a lateral support
3.6
discontinuous lateral support
lateral support which is separate from the adjacent support surface
Note 1 to entry: See Figure 3.
Figure 3 — Example of a lateral support discontinuous with the adjacent support surface
3.7
pivot axis
axis about which a pivoted arm rotates
3.8
mounting point
intended attachment point or points of any PSD
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ISO 16840-3:2014(E)
4 Test apparatus
4.1 Rigid test fixtures, fixtures used for securing or positioning PSDs during testing, as specified
below. The fixtures shall be rigid when subjected to the forces required in Clauses 7, 8, and 9 for the user
mass specified by the manufacturer of the PSD.
4.1.1 Adjustable rigid test frame, for simulating a wheelchair frame, typically used to attach the sling
seat or sling back, which allows the full range of angle adjustment of PSD attachment hardware.
NOTE The testing of one piece shells with a combination of two rigid frames can be used.
The outside dimensions between the adjustable rigid components of the test frame should be adjustable
from 280 mm ± 30 mm to 580 mm ± 30 mm. An informative example of an adjustable rigid test frame is
shown in Figure 4.
Figure 4 — Example of an adjustable rigid test frame
4.1.2 Rigid surrogate support surface, for PSDs intended for use with a rigid support surface and
where a support surface is not supplied, a surrogate rigid support surface will be required. An example is
shown in Figure 5.
Holes can be drilled or other modifications made to accommodate the mounting of a variety of
attachment hardware.
4 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 16840-3:2014(E)
Key
1 plywood
2 steel
Figure 5 — Example of rigid surrogate support surface for testing attachment hardware
4.1.3 Pivoting test frame, for applying a torque [of up to 50 Nm (±3 %) for a duration of no less than
5 s applied at a rate not to exceed 50 Nm (±3 %) per second] to a loading pad in order to simulate forward
leaning of a seated user of postural support devices.
EXAMPLE An informative example of a pivoting test frame is shown in Figures 6 and 7.
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ISO 16840-3:2014(E)
Figure 6 — Example of a pivoting test frame
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ISO 16840-3:2014(E)
Figure 7 — Variable torso loading pad used with a pivoting test frame
4.2 Surrogate attachment hardware, hardware to secure PSDs, intended for use with attachment
hardware, but provided without attachment hardware. Surrogate attachment hardware allows the
attachment of PSDs to a rigid test fixture.
EXAMPLE An informative example of surrogate attachment hardware is shown in Figure 8.
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ISO 16840-3:2014(E)
a) Setup of surrogate attachment hardware
b) Detail of surrogate attachment hardware
Key
1 PSD to be tested
2 rigid test frame
3 surrogate attachment hardware
Figure 8 — Example of surrogate attachment hardware to secure PSD
4.3 Loading pads, pads for the application of loads to PSDs, as specified below.
4.3.1 Seat loading pad, comprising a rigid contoured loading indenter (RCLI) as specified in
ISO 16840-2.
8 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 16840-3:2014(E)
4.3.2 Pelvic loading pad, made of a rigid material, with convex surface elements and variable width.
Based on anthropometric data for different body sizes, the following pelvic loading pads are specified:
— 25 kg;
— 50 kg;
— 75 kg;
— ≥100 kg.
Add a protective layer between the loading pad and the PSD being tested. Select the smallest loading
pad to match the range application for the PSD. For example, if the PSD is designed for a user with a
mass in the range 25 kg to 49 kg, use the 25 kg loading pad for testing. The smaller radius and width of
the pad will more properly test for slippage.
Figure 9 illustrates the features of the pelvic loading pad when used with the specifications
contained in Table 1.
Figure 9 — Pelvic loading pad (dimensions specified in Table 1)
Table 1 — Dimensions of pelvic loading pads shown in Figure 9
User mass
Dimensions
25 kg to 50 kg to 75 kg to Toler-
≥100 kg
49 kg 74 kg 99 kg ance
Width, w
210 270 323 360 ±10
(mm)
Height, h
62 79 95 106 ±5
(mm)
a a a a
Length, l Variable Variable Variable Variable
Convex radius, R
210 270 323 360 ±10
(mm)
Radius of side edge, r
21 27 32 36 ±3
(mm)
a
To fit PSD being tested.
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ISO 16840-3:2014(E)
4.3.3 Torso loading pad, made of a rigid material, of various sizes, to simulate the upper torso.
Based on anthropometric data for different body sizes, the following torso convex loading pads are
specified:
— 25 kg;
— 50 kg;
— 75 kg;
— ≥100 kg.
Add between the loading pad and the PSD being tested. Select the smallest loading pad to match the
range application for the PSD. For example, if the PSD is designed for a user with a mass in the range
25 kg to 49 kg, use the 25 kg loading pad for testing. The smaller radius and width of the pad will more
properly test for slippage.
Figure 10 illustrates the features of the torso loading pad when used with the specifications
contained in Table 2.
Figure 10 — Torso loading pad (dimensions specified in Table 2)
10 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 16840-3:2014(E)
Table 2 — Dimensions of torso loading pads
User mass
Dimensions
25 kg to 50 kg to 75 kg to
≥100 kg Tolerance
49 kg 74 kg 99 kg
Width, w
200 250 310 360 ±10
(mm)
Height, h
85 100 120 140 ±10
(mm)
Length, l Variable Variable Variable Variable
Arm width, b
75 80 100 120 ±10
(mm)
Shoulder length, s
300 400 465 525 ±10
(mm)
Shoulder to pivot axis, d
360 535 600 660 ±10
(mm)
4.3.4 Convex loading pad, made of a rigid material, as shown in Figure 11.
Dimensions in millimetres
Figure 11 — Example of a convex loading pad (dimensions are illustrative only)
4.3.5 Concave loading pad, made of a rigid material, with form as shown in Figure 12.
Dimensions in millimetres
Figure 12 — Example of concave loading pad (dimensions are illustrative only)
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ISO 16840-3:2014(E)
4.3.6 Convex hemispherical loading pad, made of a rigid material such as metal or hardwood as
shown in Figure 13.
Dimensions in millimetres
Figure 13 — Example of convex hemispherical loading pad (dimensions are illustrative only)
4.4 Static loading device, a device for applying forces to a PSD, which
a) measures the applied force to an accuracy of ±3 %,
b) applies the force at a rate no greater than 100 N/s,
c) maintains the applied force for a duration no less than 5 s, and
d) measures the displacement of the loading pad during force application.
4.5 Impact loading device, a device for applying an impact load to the PSD as specified below.
4.5.1 Seat surface and back support impact loading device, for applying an impact load to the PSD,
consisting of
a) an impact pendulum as specified in 5.5 of ISO 7176-8:1998, and
b) a means to measure the angle of the longitudinal axis of the pendulum prior to being dropped to an
accuracy of ±1°.
4.5.2 Foot support impact loading device, consisting of
a) an impact pendulum as specified in 5.7 of ISO 7176-8:1998, and
b) a means to measure the angle of the longitudinal axis of the pendulum prior to being dropped to an
accuracy of ±1°.
4.6 Repetitive loading device, a device for repeatedly applying a load to the PSD, which
a) applies the applied force or torque to an accuracy of ±3 %,
b) applies the force or torque at a rate not greater than 100 N/s or 50 Nm/s,
c) completely releases the force or torque,
d) reapplies the force or torque until the specified number of cycles is achieved. If the number of cycles
is not specified, use 1 000 cycles.
4.7 Test environment, an environment within which to conduct the tests and which can be maintained
at (23 ± 10) °C, with relative humidity of (50 ± 35) % as defined in ISO 554.
12 © ISO 2014 – All rights reserved
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ISO 16840-3:2014(E)
5 Failure modes
Testing is conducted either until a device is considered to have failed or until completion of a test after
which the device is inspected for failure.
The following indicate failure of a device:
a) fractures or visible cracks, tears, or broken stitches that compromise the normal intended use;
b) any detached nut, bolt, screw, locking pin, component, or similar item;
c) slippage in the position or adjustment of a PSD of more than 10 mm at the point of loading compared
to its original setup;
d) in the case of any webbing-like material used in a support, a change, as a result of testing, in the
pre-test length or angle of the support as reflected by a displacement of the pad of greater than 10
mm and/or 5°;
e) displacement or disconnection of any electrical connector which compromises the normal
intended use;
f) any parts intended to be removable, foldable, or adjustable ceasing to operate as described by the
manufacturer;
g) any power-operated PSDs ceasing to operate as described by the manufacturer;
h) any multi-position or adjustable PSD becoming permanently displaced more than 10 mm or 5° at
the point of loading from the preset position;
i) any component or assembly of parts exhibiting permanent deformation or maladjustment (in
addition to slippage);
j) inability to achieve maximum load under specified test conditions.
EXAMPLE Due to excessive excursion.
6 Preparation of PSD for testing
6.1 Secure the PSD to the rigid test fixture specified in 4.1, according to the PSD manufacturer’s
instructions for attachment to a wheelchair.
6.2 If a PSD is provided with its attachment hardware as a system from a manufacturer, set up the PSD
and attachment hardware together as a unit. Secure separate PSDs intended to be attached with hardware,
but supplied without attachment hardware, using surrogate attachment hardware as specified in 4.2.
6.3 If a combination of PSDs is provided for testing as a unit from a manufacturer, set up the
complete system. Each element of the system shall then be tested as specified in a relevant clause of
this part of ISO 16840.
NOTE Various fasteners, e.g. hook and loop, can be used to assist in maintaining the position of PSDs for
testing, providing they do not interfere with the test procedure. The loading pad can be connected to an inertial
arrestor to prevent injury if the PSD breaks under test loads.
6.4 Adjust all PSDs, including passive support surfaces and active support surfaces, to a configuration
which minimizes their ability to withstand static, impact, and repeated loads but which remain within
the limits of adjustment specified by the manufacturer.
EXAMPLE An example of the worst-case situation for some PSDs might be a position that would cause a
situation of maximum moment arm. For example, with the PSD at full extension, position and angle, and with full
lateral offset.
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ISO 16840-3:2014(E)
6.5 Tighten all fastenings as specified in the manufacturer’s instructions. If not specified, tighten to the
minimum torque as specified in ISO 898-7.
NOTE 1 Further information can be obtained through the ISO website (www.iso.org).
NOTE 2 The input hand force required on PSDs
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 16840-3
Deuxième édition
2014-01-15
Version corrigée
2015-09-01
Sièges de fauteuils roulants —
Partie 3:
Détermination des efforts statiques,
d’impact et cycliques pour les
dispositifs de maintien de la posture
Wheelchair seating —
Part 3: Determination of static, impact and repetitive load strengths
for postural support devices
Numéro de référence
ISO 16840-3:2014(F)
©
ISO 2014
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ISO 16840-3:2014(F)
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© ISO 2014, Publié en Suisse
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l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO 16840-3:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Appareillage d’essai . 4
5 Modes de défaillance .13
6 Préparation du DMP en vue des essais .13
7 Méthodes d’essai pour la résistance statique des DMP .14
7.1 Préparation .14
7.2 Mode opératoire d’essai .14
7.3 Application de la charge .14
7.4 Méthodes d’essai pour les surfaces de maintien latéral et médian .15
7.4.1 Dispositifs de maintien latéral: forces latérales exercées vers l’extérieur .15
7.4.2 Dispositifs de maintien latéral: forces latérales exercées vers l’intérieur .16
7.4.3 Cale-genoux médians: forces latérales exercées vers l’intérieur .17
7.5 Support pelvien et cale-tronc avant: forces exercées vers l’avant .17
7.5.1 Support pelvien .17
7.5.2 Cale-tronc .20
7.6 Cale-tête: forces exercées vers l’arrière .21
7.7 Dossier: forces exercées vers l’arrière .21
7.8 Dossier: forces exercées vers l’avant .22
7.9 Accoudoirs, solidaires: forces exercées vers le bas .23
7.10 Repose-pieds, solidaires: forces exercées vers le bas .23
8 Méthodes d’essai de la résistance aux chocs .23
8.1 Préparation .23
8.2 Mode opératoire d’essai — Généralités.23
8.3 Résistance du dossier: choc arrière .23
8.4 Repose-pieds: essai de résistance aux chocs pour les DMP avec repose-pieds solidaires .25
8.5 Surface d’assise: choc .25
9 Méthodes d’essai pour les charges cycliques .26
9.1 Préparation .26
9.2 Mode opératoire d’essai .26
9.3 Surface d’assise: charge cyclique.27
9.4 Dossier: charge cyclique .27
9.5 Support pelvien avant: charge cyclique .28
9.6 Cale-tronc avant: charge cyclique .29
10 Rapport d’essai .29
11 Exigence de divulgation .30
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ISO 16840-3:2014(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de
brevets reçues (voir www.iso.org/patents).
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, aussi bien que pour des informations au-sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: Foreword -
Supplementary information
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 173, Appareils et accessoires
fonctionnels pour les personnes handicapées, sous-comité SC 1, Fauteuils roulants.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 16840-3:2006), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 16840 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Sièges de fauteuils roulants:
— Partie 1: Vocabulaire, convention des axes de référence et mesures des segments corporels, des surfaces
de posture et du siège
— Partie 2: Détermination des caractéristiques physiques et mécaniques des dispositifs de répartition de
pression — Coussins d’assise
— Partie 3: Détermination de la résistance aux charges statiques, dynamiques et cycliques pour les
dispositifs de maintien de la posture
— Partie 4: Systèmes d’assise dans les véhicules à moteurs
La présente version corrigée de l’ISO 16840-3:2014 inclut la correction suivante:
— 4.6 d) a été clarifié.
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ISO 16840-3:2014(F)
Introduction
Les dispositifs de maintien de la posture (DMP), conçus comme des composants complémentaires des
assises de fauteuils roulants ou comme des assises de fauteuils roulants en tant que tels, sont disponibles
sur le marché et sont très utilisés pour les personnes handicapées. Le cas échéant, il convient que le
choix ou la spécification des DMP les mieux adaptés dépende en partie des connaissances de sa capacité
à supporter des charges statiques, dynamiques et cycliques. La présente partie de l’ISO 16840 est
destinée à spécifier des méthodes d’essai pour fournir ces informations.
Les essais impliquent l’installation du DMP sur des supports d’essai rigides pour simuler le montage
sur un fauteuil roulant. Les supports d’essai rigides sont utilisés pour donner un aperçu du cas le plus
défavorable, qui est répétable. Ils permettent également d’éviter de détruire plusieurs fauteuils roulants
pendant les essais. Des charges statiques, dynamiques et cycliques sont ensuite appliquées pour
simuler une utilisation normale. Dans certains des essais définis, des critères de performance ont été
établis. Dans d’autres, aucune exigence minimale n’est actuellement spécifiée. Les essais sont répétés
en augmentant les forces ou les couples, jusqu’à ce qu’une ou plusieurs défaillances se produisent.
Des essais de charges cycliques sont réalisés à une force ou un couple spécifique, jusqu’à ce qu’une ou
plusieurs défaillances dues à la fatigue se produisent.
Les essais représentés dans la présente partie de l’ISO 16840 sont extraits de l’ISO 7176-8. Bon nombre
des principes d’essai et une grande partie de l’équipement d’essai sont les mêmes pour la partie de
l’ISO 16840 et l’ISO 7176-8.
On suppose que les parties de la présente partie de l’ISO 16840 seront encore développées et que les
futures révisions peuvent inclure les résultats d’un travail continu dans les domaines suivants:
— le développement plus poussé des forces d’essai sur la base des données cliniques est nécessaire pour
déterminer les forces statiques, dynamiques et cycliques réelles auxquelles sont soumis les DMP;
— le travail approfondi de collecte de données concernant les défaillances les plus courantes
rencontrées lors de l’utilisation de DMP est continu.
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NORME INTERNATIONALE ISO 16840-3:2014(F)
Sièges de fauteuils roulants —
Partie 3:
Détermination des efforts statiques, d’impact et cycliques
pour les dispositifs de maintien de la posture
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16840 spécifie des méthodes d’essai pour déterminer la résistance aux
charges statiques, dynamiques et cycliques ainsi que les exigences de divulgation pour les dispositifs de
maintien de la posture (DMP) avec le matériel de fixation associé destiné à être utilisé avec un fauteuil
roulant indéterminé.
La présente partie de l’ISO 16840 ne s’applique pas à la résistance des DMP en cas d’accident dans un
véhicule à moteur.
La présente partie de l’ISO 16840 ne s’applique pas aux DMP conçus pour ne pas réussir certains essais
statiques, d’impact et cycliques.
NOTE 1 L’ISO 16840-4 fournit des méthodes et des exigences d’essai pour certains DMP utilisés dans un
fauteuil roulant dans un véhicule à moteur.
NOTE 2 Dans certains des essais définis, des critères de performance ont été établis. Dans d’autres, aucune
exigence minimale n’est actuellement spécifiée.
NOTE 3 L’on peut utiliser pour des masses supérieures à 150 kg ou inférieures à 25 kg, une extrapolation
appropriée des dimensions d’appareils d’essais, de séparation de points de montage, etc.
NOTE 4 Des supports d’essai rigides de substitution sont utilisés pour donner un aperçu du cas le plus défavorable.
Cette partie de l’ISO 16840 ne fait pas ce genre d’essai par conséquent sur un fauteuil roulant particulier.
NOTE 5 Dans le cas où un DMP réussit à supporter une charge supérieure au point de défaillance plutôt qu’un
autre, cela ne signifie pas nécessairement qu’il est mieux ou moins bien. Le type de défaillance et de flexibilité du
DMP peut également être examiné. La distance d’axe maximale par rapport au centre du DMP du point d’attache
adjacent peut également être examinée.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 554, Atmosphères normales de conditionnement et/ou d’essai — Spécifications
ISO 898-7, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 7: Essai de torsion et couples
minimaux de rupture des vis de diamètre nominal de filetage de 1 mm à 10 mm
ISO 7176-8:1998, Fauteuils roulants — Partie 8: Exigences et méthodes d’essai pour la résistance statique,
la résistance aux chocs et la résistance à la fatigue
ISO 7176-15, Fauteuils roulants — Partie 15: Exigences relatives à la diffusion des informations, à la
documentation et à l’étiquetage
ISO 7176-26:2007, Fauteuils roulants — Partie 26: Vocabulaire
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ISO 16840-3:2014(F)
ISO 16840-2, Sièges de fauteuils roulants — Partie 2: Détermination des caractéristiques physiques et
mécaniques des dispositifs de répartition de pression — Coussins d’assise
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants donnés dans
l’ISO 7176-26 s’appliquent.
3.1
matériel de fixation élastique
matériel permettant à un DMP de se déplacer lorsqu’une force est appliquée et de reprendre sa position
initiale lorsque la force est enlevée
EXEMPLE Un DMP équipé d’un ressort permettant le mouvement.
3.2
surface de maintien déformable
surface de maintien s’ajustant à la forme de la partie du corps qui est maintenue
Note 1 à l’article: La surface peut reprendre sa forme originale ou non mais reste toujours ajustable.
EXEMPLE Des assises garnies de mousse ou de liquide sont des exemples de surfaces de maintien déformables.
3.3
surface de maintien passive
DMP se déplaçant avec un moindre effort pour suivre la partie du corps qui est maintenue
Note 1 à l’article: Les surfaces de maintien passives ne reprennent pas nécessairement leur position de
départ spécifique.
EXEMPLE Un accoudoir mobile est une surface de support passive qui permet le mouvement avec un
moindre effort.
3.4
surface de maintien active
DMP commandé mécaniquement pour modifier sa position ou la forme de sa surface de maintien
EXEMPLE Une assise pneumatique à pression alternée ou un dossier inclinable à commande électronique.
3.5
dispositif de maintien latéral continu
surface de maintien ayant une projection d’au moins 75 mm par rapport à l’axe perpendiculaire de sa
surface de maintien adjacente non comprimée et ayant un angle entre la surface de maintien adjacente
et le dispositif de maintien latéral inférieur ou égal à 120°
Note 1 à l’article: Voir Figure 1.
Note 2 à l’article: La Figure 2 montre un dispositif de maintien à surface nivelée qui n’est pas considéré comme un
dispositif de maintien latéral.
Note 3 à l’article: En cas de difficultés pour établir l’emplacement de la surface de maintien adjacente, utiliser les
plans de référence spécifiés dans l’ISO 7176-26.
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ISO 16840-3:2014(F)
Dimensions en millimètres
Figure 1 — Vue en coupe d’une surface de maintien ayant un dispositif de maintien latéral
continu
Dimensions en millimètres
Figure 2 — Vue en coupe d’une surface de maintien dont le contour n’est pas considéré comme
un dispositif de maintien latéral
3.6
dispositif de maintien latéral discontinu
dispositif de maintien latéral séparé de la surface de maintien adjacente
Note 1 à l’article: Voir la Figure 3.
Figure 3 — Exemple de dispositif de maintien latéral discontinu ayant une surface de maintien
adjacente
3.7
axe de rotation
axe autour duquel un bras pivotant tourne
3.8
point d’ancrage
point ou points de fixation prévu(s) d’un DMP
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ISO 16840-3:2014(F)
4 Appareillage d’essai
4.1 Supports d’essai rigides, supports utilisés pour fixer ou positionner les DMP pendant les essais,
conformément aux spécifications ci-dessous. Les supports d’essai doivent être rigides lorsqu’ils sont soumis
aux forces exigées dans les Articles 7, 8 et 9 pour le poids de l’utilisateur spécifié par le fabricant du DMP.
4.1.1 Châssis d’essai rigide réglable, pour simuler le châssis d’un fauteuil roulant, généralement utilisé
pour fixer l’assise ou le dossier inclinable, qui permet de régler, dans toute sa plage, l’angle du matériel
de fixation du DMP.
NOTE L’on peut effectuer l’essai d’enveloppe d’une pièce en même temps que le cadre rigide des deux.
Il convient que les dimensions extérieures entre les composants rigides réglables du châssis d’essai
puissent être réglées entre 280 mm ± 30 mm et 580 mm ± 30 mm. À titre d’information, la Figure 4
illustre un exemple d’un châssis d’essai rigide réglable.
Figure 4 — Exemple de châssis d’essai rigide réglable
4.1.2 Surface de maintien rigide de substitution, pour fixer le matériel de fixation pour des DMP
destinés à être utilisés avec des surfaces de maintien rigides mais qui sont fournis sans surfaces de
maintien planes rigides. La Figure 5 illustre un exemple de surface de maintien rigide de substitution.
Des trous peuvent être percés ou d’autres modifications peuvent être apportées pour pouvoir monter
différents matériels de fixations.
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ISO 16840-3:2014(F)
Légende
1 contreplaqué
2 acier
Figure 5 — Exemple de surface de maintien rigide de substitution pour soumettre à essai le
matériel de fixation
4.1.3 Châssis d’essai pivotant, pour appliquer un couple [de 50 Nm maximum (±3 %) pendant une
durée supérieure à 5 s à une vitesse n’excédant pas 50 Nm/s (±3 %)] sur un patin de chargement pour
simuler l’inclinaison vers l’avant d’un utilisateur de dispositifs de maintien de la posture en position assise.
EXEMPLE À titre d’information, les Figures 6 et 7 illustrent un exemple d’un châssis d’essai pivotant.
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ISO 16840-3:2014(F)
Figure 6 — Exemple de châssis d’essai pivotant
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ISO 16840-3:2014(F)
Figure 7 — Patin de chargement du tronc variable utilisé avec un châssis d’essai pivotant
4.2 Matériel de fixation de substitution, matériel de fixation des DMP, destiné à être utilisé avec le
matériel de fixation, mais fourni sans le matériel de fixation du DMP en question. Le matériel de fixation
de substitution permet également de fixer les DMP à un support d’essai rigide.
EXEMPLE À titre d’information, la Figure 8 illustre un exemple d’un matériel de fixation de substitution.
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ISO 16840-3:2014(F)
a) Montage d’un matériel de fixation de substitution
b) Détail du matériel de fixation de substitution
Légende
1 DMP à soumettre à essai
2 châssis d’essai rigide
3 matériel de fixation de substitution
Figure 8 — Exemple de matériel de fixation de substitution destiné à fixer le DMP
4.3 Patins de chargement, plaques permettant d’appliquer des charges sur les DMP, conformément
aux spécifications ci-dessous.
4.3.1 Patin de chargement de l’assise, comprenant un pénétrateur de charge profilé rigide (RCLI)
conformément aux spécifications de l’ISO 16840-2.
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ISO 16840-3:2014(F)
4.3.2 Patin de chargement pelvien, constitué d’un matériau rigide, avec des éléments de surface
convexes et une largeur variable.
D’après les données anthropométriques de différentes tailles corporelles, les patins de chargement
pelviens suivants sont spécifiés:
— 25 kg;
— 50 kg;
— 75 kg;
— ≥100 kg.
Ajouter une couche de protection entre le patin de chargement et le DMP soumis à essai. Choisir le plus
petit patin de chargement correspondant à la gamme d’application du DMP. Par exemple, si le DMP est
conçu pour un utilisateur pesant entre 25 kg et 49 kg, utiliser le patin de chargement de 25 kg pour
les essais. Le plus petit rayon et la plus petite largeur de patin de chargement permettent d’évaluer au
mieux le risque de glissement.
La Figure 9 illustre les caractéristiques du patin de chargement pelvien lorsqu’il est utilisé
conformément aux spécifications indiquées dans le Tableau 1.
Figure 9 — Patin de chargement pelvien (dimensions spécifiées dans le Tableau 1)
Tableau 1 — Dimensions des patins de chargement pelvien indiqués à la Figure 9
Poids de l’utilisateur
Dimensions
25 kg à 49 kg 50 kg à 74 kg 75 kg à 99 kg ≥100 kg Tolérance
Largeur, w
210 270 323 360 ±10
(mm)
Hauteur, h
62 79 95 106 ±5
(mm)
a a a a
Longueur, l Variable Variable Variable Variable
Rayon de courbure, R
210 270 323 360 ±10
(mm)
Rayon du bord latéral, r
21 27 32 36 ±3
(mm)
a
Adaptable au DMP soumis à essai.
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ISO 16840-3:2014(F)
4.3.3 Patin de chargement du tronc, constitué d’un matériau rigide, de différentes tailles, pour
simuler la partie supérieure du tronc.
D’après les données anthropométriques de différentes tailles corporelles, les patins de chargement du
tronc convexes suivants sont spécifiés:
— 25 kg;
— 50 kg;
— 75 kg;
— ≥100 kg.
Ajouter une couche de protection entre le patin de chargement et le DMP soumis à essai. Choisir le plus
petit patin de chargement correspondant à la gamme d’application du DMP. Par exemple, si le DMP est
conçu pour un utilisateur pesant entre 25 kg et 49 kg, utiliser le patin de chargement de 25 kg pour
les essais. Le plus petit rayon et la plus petite largeur de patin de chargement permettent d’évaluer au
mieux le risque de glissement.
La Figure 10 illustre les caractéristiques du patin de chargement du tronc lorsqu’il est utilisé
conformément aux spécifications indiquées dans le Tableau 2.
Figure 10 — Patin de chargement du tronc (dimensions spécifiées dans le Tableau 2)
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ISO 16840-3:2014(F)
Tableau 2 — Dimensions des patins de chargement du tronc
Poids de l’utilisateur
Dimensions
25 kg à 50 kg à 75 kg à
≥100 kg Tolérance
49 kg 74 kg 99 kg
Largeur, w
200 250 310 360 ±10
(mm)
Hauteur, h
85 100 120 140 ±10
(mm)
Longueur, l Variable Variable Variable Variable
Largeur de bras, b
75 80 100 120 ±10
(mm)
Longueur d’épaule, s
300 400 465 525 ±10
(mm)
Distance épaule-axe de rotation, d
360 535 600 660 ±10
(mm)
4.3.4 Patin de chargement convexe, constitué d’un matériau rigide, comme indiqué à la Figure 11.
Dimensions en millimètres
Figure 11 — Exemple de patin de chargement convexe (dimensions purement illustratives)
4.3.5 Patin de chargement concave, constitué d’un matériau rigide, de la forme indiquée à la Figure 12.
Dimensions en millimètres
Figure 12 — Exemple de patin de chargement concave (dimensions purement illustratives)
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ISO 16840-3:2014(F)
4.3.6 Patin de chargement hémisphérique convexe, constitué d’un matériau rigide tel que le métal
ou le bois, comme indiqué à la Figure 13.
Dimensions en millimètres
Figure 13 — Exemple de patin de chargement hémisphérique convexe (dimensions purement
illustratives)
4.4 Dispositif de charge statique, dispositif permettant d’appliquer des forces sur un DMP, qui
a) mesure la force appliquée avec une exactitude de ±3 %,
b) applique la force à une vitesse inférieure à 100 N/s,
c) maintient la force appliquée pendant une durée supérieure à 5 s, et
d) mesure le déplacement du patin de chargement pendant l’application de la force.
4.5 Dispositif de charge dynamique, dispositif permettant d’appliquer une charge dynamique sur le
DMP conformément aux spécifications ci-dessous.
4.5.1 Dispositif de charge dynamique pour surface d’assise et dossier, pour appliquer une charge
dynamique sur le DMP, comprenant:
a) un mouton-pendule conformément aux spécifications de l’ISO 7176-8:1998, 5.5, et
b) un dispositif de mesure de l’angle de l’axe longitudinal du pendule avant le lâcher avec une
exactitude de ± 1°.
4.5.2 Dispositif de charge dynamique pour repose-pieds, comprenant:
a) un mouton-pendule conformément aux spécifications de l’ISO 7176-8:1998, 5.7 et
b) un dispositif de mesure de l’angle de l’axe longitudinal du pendule avant le lâcher avec une
exactitude de ±1°.
4.6 Dispositif de charge cyclique, dispositif permettant d’appliquer de manière cyclique une charge
sur le DMP, qui:
a) applique la force ou le couple appliqué avec une exactitude de ±3 %,
b) applique la force ou le couple à une vitesse inférieure à 100 N/s ou 50 Nm/s,
c) relâche complètement la force ou le couple, et
d) applique à nouveau la force ou le couple jusqu’à ce que le nombre de cycles spécifié soit atteint. Si le
nombre de cycles n’est pas spécifié, utiliser 1 000 cycles.
4.7 Milieu d’essai, milieu dans lequel sont effectués les essais et qui peut être maintenu à (23 ± 10) °C,
avec une humidité relative de (50 ± 35) % conformément à la définition de l’ISO 554.
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ISO 16840-3:2014(F)
5 Modes de défaillance
Les essais sont effectués jusqu’à ce qu’un dispositif soit considéré comme défaillant ou jusqu’à la fin
d’un essai après lequel le dispositif est inspecté pour rechercher les défaillances.
Les éléments suivants révèlent une défaillance de dispositif:
a) fissures ou craquelures visibles, déchirures ou coutures craquées qui compromettent l’utilisation
prévue normale;
b) écrou, boulon, vis, goupille de sûreté, composant ou pièce similaire désolidarisé;
c) glissement de position ou
...
Questions, Comments and Discussion
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