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Die Erfindung betrifft einen Schnellverschluss für ein fahrzeugfestes Ende eines Sicherheitsgurtes in einem Kraftfahrzeug.
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Sicherheitsgurte nach dem Stand der Technik werden mit einem Ende über einen Endbeschlag fest an der Struktur des Kraftfahrzeuges befestigt, während das andere Ende auf einem ebenfalls fest an der Struktur des Kraftfahrzeuges angeordnetem Gurtaufroller aufrollbar ist.
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Es gibt jedoch verschiedene Anwendungen, bei denen zwischen dem Endbeschlag und der Struktur des Kraftfahrzeuges eine lösbare Verbindung vorgesehen werden muss. So kann es z. B. bei einem Sicherheitsgurtsystem mit einem Endbeschlagstraffer aus konstruktiven oder logistischen Gründen erforderlich sein, dass der Endbeschlagstraffer zuerst an der Struktur des Kraftfahrzeuges oder an einem Sitz des Kraftfahrzeuges befestigt wird, und der Sicherheitsgurt mit dem Endbeschlag anschließend in einem zweiten Montageschritt mit dem Endbeschlagstraffer über einen Schnellverschluss verbunden wird. In diesem Fall erfolgt die Montage des Endbeschlages an dem Endbeschlagstraffer beim Fahrzeughersteller, so dass der Schnellverschluss nach den Forderungen der Fahrzeughersteller kostengünstig und möglichst einfach zu handhaben sein sollte. Ferner sollte der Schnellverschluss derart ausgebildet sein, dass eine Fehlmontage beim Fahrzeughersteller auch bei einer sehr schnellen Montage ausgeschlossen werden kann.
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Ferner ermöglicht ein solcher Schnellverschluss eine getrennte Fertigung und Anlieferung des Endbeschlagstraffers und des Sicherheitsgutsystems beim Fahrzeughersteller. Außerdem kann durch den Schnellverschluss auch eine lösbare Verbindung des fahrzeugfesten Endes des Sicherheitsgurtsystems an das Kraftfahrzeug ermöglicht werden, so dass dieses Ende des Sicherheitsgurtes des Sicherheitsgurtsystems mit geringerem Aufwand demontiert werden kann.
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Aus der
DE 102 45 818 A1 ist ein gattungsgemäßer Schnellverschluss bekannt, welcher ein Verriegelungselement aus zwei symmetrischen federbelasteten Zangenelementen aufweist. Die Verbindung des Sicherheitsgurtes mit dem Kraftfahrzeug wird in diesem Fall dadurch vorgenommen, indem eine kraftfahrzeugfeste Steckzunge vorgesehen ist, welche zwischen die Zangenelemente eingeführt wird und anschließend von diesen gehalten wird. Die Zangenelemente selbst sind schwenkbeweglich zwischen zwei Lagen eines doppellagigen Endbeschlages gelagert. Ein Nachteil dieser Lösung ist es, dass der Schnellverschluss aufgrund des doppellagigen Endbeschlages und der zwischen den Lagen gelagerten Zangenelemente konstruktiv aufwendig aufgebaut ist, was wiederum einen hohen Montageaufwand zur Folge hat.
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Aus der
DE 20 2004 008 623 U1 ist ferner ein Beschlagteil für einen Sicherheitsgurt bekannt, an welchem ein Sicherheitsteil mit federnden Vorsprüngen angeordnet ist. Das Sicherheitsteil selbst ist ein Bauteil komplizierter Formgebung und wird auf das Beschlagteil aufgeschoben. Zur Befestigung des Sicherheitsgurtes wird das Beschlagteil mit einer Schlüssellochöffnung auf einen fahrzeugfesten Bolzen aufgesteckt und in Längsrichtung der Schlüssellochöffnung verschoben, bis der Bolzen in dem engeren Abschnitt der Schlüssellochöffnung hineinragt und durch die Vorsprünge gegen ein Zurückrutschen gesichert ist.
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Ferner ist aus der
US 4,402,114 A eine Befestigung für ein Seilende mit einem Gurtschlossgehäuse bekannt, welche durch ein auf das Seilende aufgepresstes Verbindungsstück und eine Verriegelungskontur in dem Gurtschlossgehäuse gebildet ist. Das Seilende wird zur Befestigung in der Verriegelungskontur verschoben und durch ein von außen eingeführtes Sicherungsteil gegen ein Herausrutschen gesichert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen kostengünstigen Schnellverschluss mit einem einfachen konstruktiven Aufbau bereitzustellen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Schnellverschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird ein Schnellverschluss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Die Montage des Schnellverschlusses kann aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung allein durch zwei Montageschritte nämlich durch das Einlegen des Verriegelungskopfes in die zweite Öffnung und anschließend durch das Ausführen der Relativbewegung des Verriegelungskopfes zu dem Beschlagteil vorgenommen werden. Dazu ist weder ein besonderes Werkzeug noch eine besondere handwerkliche Geschicklichkeit der montierenden Person erforderlich. Ferner ist der Schnellverschluss aus nur drei Grundelementen aufgebaut, welche kostengünstig in einer Großserie hergestellt werden können und beim Zusammenbau keiner besonderen Lagerung zueinander bedürfen. Damit ist der Schnellverschluss insgesamt sehr kostengünstig sowohl in der Montage als auch in der Herstellung.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die zweite Öffnung eine Rastkontur aufweist, an der das Federelement in der Verriegelungsstellung zur Anlage gelangt. Durch das an der Rastkontur zur Anlage gelangende Federelement wird verhindert, dass sich das Federelement und der durch das Federelement in der Verriegelungsstellung gesicherte Verriegelungskopf ungewollt aus der Verriegelungsstellung löst. Da die Rastkontur bei der Herstellung des Beschlagteils kostenneutral mit angeformt werden kann, und das Federelement aufgrund seiner Federeigenschaften selbsttätig an der Rastkontur zur Anlage gelangt, kann auch die Sicherung des Verriegelungskopfes ohne eine Erhöhung der die Kosten für die Herstellung und die Montage des Schnellverschlusses realisiert werden.
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In diesem Fall kann die Verrastung des Federelementes besonders einfach verwirklicht werden, wenn das Federelement wenigstens einen abragenden Federarm aufweist, und das Federelement mit dem Federarm an der Rastkontur verrastet. Der Federarm kann dazu z. B. durch seine Formgebung in Richtung der Rastkontur eine andere Federsteifigkeit aufweisen als das Federelement.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der oder die Federarme über eine Materialengstelle an dem Federelement angeordnet sind. Durch die Materialengstelle sind die Federarme bewusst flexibel an dem Federelement angeordnet. Das Federelement kann dadurch als Grundelement angesehen werden, welches zur Fixierung und Führung des Federelementes in dem Beschlagteil vor und während des Montageprozess und im Zustand der Anlieferung beim Fahrzeughersteller dient. Die Federarme dienen allein der Verrastung des Federelementes und zur Verriegelung des Verriegelungskopfes in dem Beschlagteil.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass zwei Federarme vorgesehen sind, welche in der Verriegelungsstellung entgegengesetzt wirkende Federkräfte auf das Beschlagteil ausüben. Durch die vorgeschlagene Ausbildung wird verhindert, dass sich die Federarme zumindest nicht gleichzeitig bei Querbeschleunigungen aus der Raststellung bewegen, da unanhängig von der Richtung der Querbeschleunigungen auch wenn ein Federarm aus der Verrastung bewegt wird immer der jeweils andere Federarm in entgegengesetzter Richtung in die Raststellung mit einer erhöhten Kraft gedrängt wird. Durch eine derartige Verrastung der Federarme wird verhindert, dass sich der Verriegelungskopf bei Querbeschleunigungen ungewollt aus der Verrieglungsstellung herausbewegen kann.
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Erfindungsgemäß wird das Federelement durch ein Federblech gebildet, welches derart geformt ist, dass es sich in der Montagestellung in der ersten Öffnung durch Ausübung einer Federvorspannung auf das Beschlagteil selbst fixiert. Das Federelement kann dadurch in einem Vormontageschritt an dem Beschlagteil angeordnet werden und im Verbund mit diesem beim Fahrzeughersteller angeliefert werden. Das Federelement befindet sich dabei bevorzugt bereits in der Montagestellung, so dass zur Verbindung des Endes des Sicherheitsgurtes lediglich der Verriegelungskopf eingeführt werden muss.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann dadurch verwirklicht sein, indem das Federelement derart geformt ist, dass es sich an zwei gegenüberliegenden Rändern der zweiten Öffnung abstützt. Die vorgeschlagene Ausbildung des Federelementes ist insofern von Vorteil, da sich das Federelement dadurch aufgrund der wirkenden Richtungen der Federkräfte selbst in der Öffnung abstützt. Ferner ist die vorgeschlagene Ausbildung bei in Richtung der Federkräfte wirkenden Beschleunigungen von Vorteil, da sich dadurch auch wenn das Federelement aufgrund der wirkenden Beschleunigungen an einem Rand von dem Beschlagteil löst immer an dem jeweilig anderen Rand durch die Beschleunigung mit einer höheren Kraft anliegt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Verriegelungskopf in Richtung der Relativbewegung gerichtete Nuten aufweist, in die das Beschlagteil nach dem Ausführen der Relativbewegung mit den Rändern der zweiten Öffnung eingreift. Der Verriegelungskopf ist dadurch sowohl gegen ein Verdrehen als gegen ein seitliches Herausrutschen aus der zweiten Öffnung des Beschlagteiles gesichert.
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Ferner können der Verriegelungskopf wenigstens einen Flansch, und die zweite Öffnung eine an die Formgebung des Flansches angepasste Ausnehmung aufweisen, in die der Verriegelungskopf mit dem Flansch in die Montagestellung einführbar ist, wobei die Nuten in dem Flansch angeordnet sind. Durch den Flansch und die in der Formgebung angepassten Ausnehmungen wird eine vorgegebene Montagestellung in Längsrichtung des Verriegelungskopfes definiert. Gleichzeitig werden die radial nach außen vorstehenden Flansche zur Anordnung der Nuten genutzt, so dass der Verriegelungskopf in einem Abschnitt zwischen den Flanschen ohne Nuten ausgeführt werden kann und dabei vorzugsweise in diesem Abschnitt eine Dicke bzw. einen Durchmesser aufweist, der der Weite der zweiten Öffnung entspricht.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Verrieglungskopf wenigstens eine Abflachung aufweist, welche eine Montage des Verriegelungskopfes ausschließlich in einer vorbestimmten Ausrichtung ermöglicht. Eine solche Ausrichtung des Verriegelungskopfes ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Verriegelungskopf seitliche Nuten aufweist, welche in der Montagestellung zum Ausführen der Relativbewegung zu dem Rand der zweiten Öffnung vorausgerichtet sein sollten.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass ein Sicherungselement vorgesehen ist, welches in einen durch die Relativbewegung des Verriegelungskopfes freigegebenen Abschnitt der zweiten Öffnung einführbar ist. Durch das Sicherungselement kann verhindert werden, dass sich der Verriegelungskopf ungewollt insbesondere bei höheren Beschleunigungen aus der Verriegelungsstellung löst. Ferner hat die Verwendung des Sicherungselementes den Vorteil, dass der freigegebene Abschnitt und das Sicherungselement so bemessen werden können, dass das Sicherungselement nur dann in dem Abschnitt angeordnet werden kann, wenn sich der Verriegelungskopf in der Verriegelungsstellung befindet. Außerdem kann durch das Sicherungselement eine Art Kontrollfunktion verwirklicht werden, ob der Verrieglungskopf bestimmungsgemäß verriegelt ist, da eine nicht vollständige Verriegelung automatisch die Montage des Sicherungselementes verunmöglicht.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Beschlagteil eine in einem die zweite Öffnung begrenzenden Rand angeordnete rinnenförmige Ausprägung aufweist, in der das Befestigungsteil aufnehmbar ist. Durch die Ausprägung kann eine mittige Kraftangriffsrichtung des Befestigungsteils zu dem Beschlagteil verwirklicht werden, welche für die Belastung des Verriegelungskopfes und des Beschlagteils im Sinne einer möglichst geringen maximalen Bauteilbeanspruchung sinnvoll ist.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Befestigungsteil eine Straffeinrichtung vorgesehen ist, welche den Sicherheitsgurt bei einer Aktivierung schlagartig durch Zurückziehen des Beschlagteils in eine Straffrichtung strafft, und die Relativbewegung des Verriegelungskopfes gleichgerichtet zu der Straffrichtung ausgerichtet ist. Aufgrund der gleichgerichteten Ausrichtung der Straffbewegung des Beschlagteils und der Relativbewegung durch die der Verriegelungskopf in die Verriegelungsstellung bewegt wird, ist es ausgeschlossen, dass der Verriegelungskopf aufgrund der hohen Kräfte während der Straffbewegung aus der Verriegelungsstellung herausbewegt wird.
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Außerdem wird vorgeschlagen, dass der Verbund aus Verriegelungskopf und Beschlagteil in der Verriegelungsstellung durch zwei von außen aufgesetzte Gehäusehälften gesichert ist. Die Gehäusehälften dienen zur zusätzlichen Sicherung des Schnellverschlusses gegen ein ungewolltes Lösen und bieten außerdem Schutz gegenüber mechanischen Einwirkungen von außen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Befestigungsteil ein Drahtseil ist, und der Verriegelungskopf durch eine auf das Drahtseil aufgepresste Metallhülse gebildet ist. Drahtseile haben sich als flexible Befestigungsteile sowohl zur direkten Befestigung des Endes des Sicherheitsgurtes an dem Kraftfahrzeug als auch zur Kraftübertragung bei Endbeschlagstraffern bewährt. Der Verriegelungskopf kann kostengünstig durch eine Metallhülse gebildet sein, welche gleichzeitig das Ende des Drahtseils abdeckt. Außerdem kann die Kontur des Verriegelungskopfes beim Verpressen der Metallhülse mit geformt werden oder alternativ zur Verbesserung des Verpressvorganges als Verschiebefixierung genutzt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
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1: Einzelteile eines erfindungsgemäßen Schnellverschlusses vor dem Zusammenbau;
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2: Schnellverschluss mit Befestigungsteil vor dem Zusammenbau;
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3: Schnellverschluss und Verriegelungskopf in einer Montagestellung;
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4: Schnellverschluss und Verriegelungskopf in einer Verriegelungsstellung;
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5: Schnellverschluss mit eingeführtem Verriegelungskopf in der Verriegelungsstellung und eingeführtem Sicherungselement
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In der 1 sind die Einzelteile eines erfindungsgemäßen Schnellverschlusses vor dem Zusammenbau dargestellt. Es ist ein Beschlagteil 1 zu erkennen, welches als Stanzteil aus einer Metallplatte ausgebildet ist und eine erste Öffnung 2 und eine zweite Öffnung 3 aufweist. Die erste Öffnung 2 ist ovalförmig ausgebildet und dient zur Befestigung einer Schlaufe eines in den 2 bis 4 dargestellten Sicherheitsgurtes 21. Das mittels der Schlaufe befestigte Ende des Sicherheitsgurtes 21 ist in der Regel das freie Ende eines Beckengurtabschnittes des Sicherheitsgurtes.
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Die zweite Öffnung 3 ist rechteckförmig ausgebildet und weist zwei gegenüber liegende längere Ränder 24 und 25 auf, welche an ihren Ende jeweils in Ausnehmungen 4 und 5 mit einer größeren Weite übergehen. Die Ausnehmung 4 wird ausgehend von dem Bereich größerer Weite durch in die Ausnehmung 4 ragende Absätze 8 wieder verengt.
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Ferner ist ein Befestigungsteil 7 in Form eines Drahtseils zu erkennen, welches z. B. direkt zur Befestigung an dem Kraftfahrzeug dient oder auch Teil einer fest an dem Kraftfahrzeug angeordneten Straffeinrichtung sein kann. An dem Ende des Drahtseils ist ein Verriegelungskopf 6 gebildet durch eine aufgepresste Metallhülse vorgesehen. Der Verriegelungskopf 6 selbst weist eine Mittenabschnitt 26 mit seitlichen Abflachungen 13 und zwei den Mittenabschnitt 26 begrenzende radial außen vorstehende Flansche 9 und 10 auf, in denen seitlich jeweils Nuten 11 und 12 vorgesehen sind. Die Nuten 11 und 12 und die Abflachungen 13 sind jeweils an identisch ausgerichteten Abschnitten der Außenumfänge des Mittenbereichs 26 und der Flansche 9 und 10 angeordnet.
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Weiter ist ein Federelement 14 zu erkennen, welches als Stanzteil aus einem dünnen Federblech gebildet ist und beim Stanzen zu einer im Querschnitt U-förmigen Formgebung plastisch verformt wurde. Das Federelement 14 ist im Querschnitt zur einer U-Form mit zwei sich gegenüberliegenden hochgebogenen Rändern 18 geformt und weist zusätzlich nach außen vorstehende Ausprägungen 16 und 17 auf. Zwischen den Ausprägungen 16 und 17 und den Rändern 18 ist das Federelement 14 beidseitig mit einer in Längsrichtung des Federelementes 14 verlaufenden Sicke 19 versehen.
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Ferner ist ein Sicherungselement 20 zu erkennen, welches ebenfalls aus einem dünnen Federblech herausgestanzt ist.
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In der 2 ist der Schnellverschluss in einem Vormontagezustand zu erkennen. In die erste Öffnung 2 ist ein Ende eines Sicherheitsgurtes 21 eingeführt und zu einer Schlaufe geformt. In die zweite Öffnung 3 ist das Federelement 14 eingelegt und zwar in einer Position, in der sich das Federelement 14 mit den hochstehenden Rändern 18 an den Rändern 24 und 25 der zweiten Öffnung 3 abstützt. Das Federelement 14 sichert sich dabei selbst in der zweiten Öffnung 3, indem die Ränder 18 zusammengedrückt werden und dadurch jeweils eine Federkraft auf die Ränder 24 und 25 des Beschlagteils 1 ausüben. Eine weitere Sicherung des Federelementes 14 erfolgt dabei dadurch, indem die Ränder 24 und 25 in den Sicken 19 zur Anlage gelangen. Das Beschlagteil 1 kann dadurch zusammen mit dem Federelement 14 an dem Ende des Sicherheitsgurtes 21 beim Fahrzeughersteller angeliefert werden, ohne dass das Federelement 14 aus der zweiten Öffnung 3 herausrutschen kann. Ferner sind an einem Rand des Federelementes 14 zwei abragende über einen Materialengstelle 15a mit dem Federelement 14 verbundene Federarme 15 vorgesehen. Die Federarme 15 können durch die Anbindung über die Materialengstelle 15a unabhängige Federbewegungen zu dem Federelement 14 ausführen, wobei sie außerdem eine sich von der Federeigenschaft des Federelementes 14 unterscheidende Federeigenschaft aufweisen können.
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Das Befestigungsteil 7 wird dann zur Montage mit dem Verriegelungskopf 6 in die zweite Öffnung 3 mit dem darin eingelegten Federelement 14 eingeführt, wobei die Ausrichtung des Verriegelungskopfes 6 während der Einführbewegung dadurch vorgegeben ist, dass die Flansche 9 und 10 in die Ausnehmungen 4 und 5 eingreifen und die Ablachungen 13 seitlich ausgerichtet sind, so dass der Mittenabschnitt 26 zwischen den Rändern 18 des Federelementes 14 und die Nuten 11 und 12 fluchtend zu Rändern 24 und 25 des Beschlagteiles 1 zu liegen kommen. In dem die zweite Öffnung 3 begrenzenden Randabschnitt des Beschlagteiles 1 ist eine rinnenförmige Vertiefung 22 ausgeformt, in der das Drahtseil in der Montagestellung I aufgenommen ist, so das das Befestigungsteil 7 auftretende Zugkräfte in etwa mittig in Richtung der Ebene des plattenförmigen Beschlagteils 1 einleitet.
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Nach dem Einführen des Verriegelungskopfes 6 befindet sich der Schnellverschluss in einer in 3 dargestellten Montagestellung I. Ausgehend von der Montagestellung I wird das Befestigungsteil 7 durch Ziehen in Pfeilrichtung A in die in 4 dargstellte Verriegelungsstellung II überführt. Dabei führt der Verriegelungskopf 6 eine lineare Relativbewegung zu dem Beschlagteil 1 aus. Durch die Anlage des radial vorstehenden Flansches 10 an dem Federelement 14 wird das Federelement 14 dabei mit verschoben. Während dieser Verschiebebewegung wird das Federelement 14 durch den Eingriff der Ränder 24 und 25 in die Sicken 19 geführt. Durch die Relativbewegung des Verriegelungskopfes 6 wird ein Abschnitt 23 und ein Ansatz 8 der Ränder 24 und 25 des Beschlagteiles 1 in die Nuten 11 und 12 eingeführt und das Federelement 14 soweit verschoben, dass die Federarme 15 in der Ausnehmung 4 zu Anlage gelangen. In dieser in der vorliegenden Anmeldung als Verriegelungsstellung II bezeichneten Stellung des Verriegelungskopfes 6 bzw. des Federelementes 14 wird der Verriegelungskopf 6 durch die in der Ausnehmung 4 verrastenden Federarme 15 gegen eine Rückbewegung in die Montagestellung I gesichert. Ferner ist der Verriegelungskopf 6 durch die in die Nuten 11 und 12 eingreifenden Ansätze 8 und die Abschnitte 23 gegen Verdrehen und gegen eine Bewegung in seitlicher Richtung bei seitlichen Beschleunigungen gesichert.
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Aufgrund der ausgeführten Relativbewegung des Verriegelungskopfes 6 in der zweiten Öffnung 3 wird in der zweiten Öffnung 3 ein Abschnitt freigegeben, welcher bei einer vollständigen Verriegelung des Verriegelungskopfes 6 in der Verriegelungsstellung II, das Einführen des Sicherungselements 20 ermöglicht, wie in 5 zu erkennen ist. Das Sicherungselement 20 sichert den Verriegelungskopf 6 zusätzlich gegen ein ungewolltes Lösen des Verriegelungskopfes 6 aus der Verriegelungsstellung II. Ferner wird durch die Anordnung des Sicherungselementes 20 zusätzlich eine Kontrollmöglichkeit geschaffen, ob der Verriegelungskopf 6 vollständig in der Verriegelungsstellung II verriegelt ist, da das Sicherungselement 20 ansonsten nicht eingeführt werden kann.
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Der Vorteil des vorgeschlagenen Schnellverschlusses besteht darin, dass die Relativbewegung des Verriegelungskopfes 6 aus der Montagestellung I in die Verriegelungsstellung II gleichgerichtet zu den im Lastfall des Sicherheitsgurtes 21 wirkenden Zugkräften bzw. den von einer an dem Befestigungsteil 7 angeordneten Straffeinrichtung ausgeübten Zugkräften ist. Dadurch kann sicher verhindert werden, dass sich der Verriegelungskopf 6 im Lastfall von dem Beschlagteil 1 löst. Ferner ist der Verriegelungskopf 6 durch das in die Nuten 11 und 12 eingreifende Beschlagteil 1 auch bei Querbeschleunigung gegen ein ungewolltes Lösen gesichert. Das Federelement 14 ist über die an gegenüberliegenden Seiten in die Ausnehmung 4 eingreifenden Federarme 15 in der Verriegelungsposition II gesichert, so dass Querbeschleunigungen zwar dazu führen können, dass die Federarme 15 an einer Seite aus der Ausnehmung 4 herausgedrängt werden, in diesem Fall werden die Federarme 15 aber an der gegenüberliegenden Seite mit einer entsprechend höheren Kraft in die Ausnehmung 4 hineingedrängt, so dass die Federarme 15 den Verriegelungskopf 6 auch bei Querbeschleunigungen durch einen wenigstens einseitigen Eingriff der Federarme 15 in die Ausnehmung 4 in Längsrichtung sichern.
