【クロスバー接点って何？】ミニチュアリレーの接点の種類とその違い、特徴を分かりやすく解説

制御盤の中に必ずと言っていいほど使われているミニチュアリレー。

ミニチュアリレーにはコイル電圧の違いや接点の数など、実に様々な種類がラインナップされています。

その中で少し分かりにくいのが接点の項目にある「シングル」・「ツイン」「クロスバー」という接点自体の形状の違い。

ここを適当に選んでしまうと、予期せぬトラブルに見舞われてしまう可能性があります。

この記事では、現場で迷いがちなこの3種類の接点形状の違いについて、メリット・デメリットを交えて解説していきます。

そもそもリレーってなんだっけ？

「リレー（Relay）」とは日本語で「伝達する」・「引き継ぐ」といった意味を持つ単語で、その名のとおり電気信号を伝達する（リレーする）という役割を持った電気機器です。

リレーの内部は上の図のようになっており、次の部品で構成されています。

• 可動接点及び可動鉄片
• ａ接点及びｂ接点（固定接点）
• コイル及び鉄芯
• 復帰バネ

端子ｄと端子ｅに電圧を加えると、コイルに電流が流れて鉄芯が電磁石となり、可動鉄片が磁力で引き寄せられます。

可動鉄片が引き寄せられると可動接点がａ接点にくっついて、端子ａと端子ｃ間に電流が流れるようになります。

端子ｄと端子ｅに加えていた電圧を切ると、鉄芯に磁力が無くなってしまうので、鉄芯に引き寄せられていた可動鉄片が復帰バネで引っ張られて元に戻ります。

可動鉄片が元に戻ると可動接点とａ接点が切り離されるので、端子ａと端子ｃ間に電流は流れなくなります。

なお、リレーがOFF（コイルの電圧OFF）のときは、可動接点とｂ接点がくっついているため、端子ｂと端子ｃ間に電流が流れる状態になります。

これがリレーの一連の動作です。

端子ｄと端子ｅには小さな電気を、端子ａ・端子ｃもしくは端子ｂ・端子ｃの接点には、それよりも大きな電気を流すのが一般的です。

つまり、小さな電気で大きな電気の入り切りをするために使う、それがリレーの役割となります。

それぞれの接点形状の特徴

リレーの接点には、形状の違いから主に次の3種類があります。

シングル接点

シングル接点は円筒状の接点（もしくは直方体状）が可動・固定とも1つずつ取り付けられており、この接点同士が接触することで電流を開閉する、もっともオーソドックスな接点形状です。

1つの接点同士で面接触するため、比較的大きな電流でも開閉できるほか、機械的・電気的な耐久性が高いのも特徴の1つです。

制御用途から電磁弁のソレノイド開閉など、実に幅広く使える万能な接点なのですが、酸化皮膜の形成による接触不良が起きやすいというデメリットも存在します。

酸化皮膜は、光電センサの信号といった微小負荷の回路で発生しやすく、これがリレー接点における接触不良の原因になることがあります。

そのため、シングル接点で微少負荷の回路を開閉する場合は、定期的にリレーを交換するなどの対策が必要になります。

ツイン接点

ツイン接点はその名の通り、可動接点が2つ（ツイン）に分かれている接点形状のものを指します。

この接点が2つに分かれていることによって、接触信頼性がシングル接点の2倍ということになり、酸化皮膜のできやすい微小負荷接点の開閉でも接触不良が起こりにくいというメリットがあります。

また、開閉出来る電圧・電流についてはシングル接点と変わらない為、微少負荷開閉以外の用途でも使うことができます。

その反面、シングル接点よりも機械的・電気的寿命が短い（シングル接点と比べて半分以下の開閉回数）こと、価格が高いことなどのデメリットがある為、選定時はこの点に注意しましょう。

	機械的耐久性	電気的耐久性
シングル	5,000万回以上	20万回以上
ツイン	2,000万回以上	10万回以上

クロスバー接点

クロスバー接点はちょっと特殊な形をしていて、図のように棒状の接点同士が交差（クロス）して接触する接点形状になっています。

棒状（バー）の接点が交差（クロス）しているのでクロスバー接点というわけですね。

クロスバー接点の最大のメリットは、接点同士が点と点で接触する「点接触」であるため、微少負荷開閉の接触信頼性が最も高いという点です。

シングル接点と比べてみましょう。

シングル接点の場合は、接点同士が面と面で接触する「面接触」です。

接点同士が面接触だと、接触面積が大きくなることから大きな電流を流すことができますが、単位面積当たりの押しつけ力が弱くなります。

一方、クロスバー接点の場合は接触している部分が「点」なので、単位面積当たりの押しつけ力が強くなります。

手のひらで顔のほっぺたを押した場合と指の先でほっぺたを押した場合では、指の先でほっぺたを押した方が先端に力が集中して痛いですよね。

それと同じで、「点」で接触させることによって接点の接触部分がより強く押しつけられるので、信頼性の高い導通を得ることが可能となります。

ただし、クロスバー接点は接点同士が接触している面積が小さいことから、流せる電流値がシングル接点やツイン接点よりも少なくなります。

クロスバー接点のリレーを採用するときは、デメリットにも注意して使用してください。

	機械的耐久性	電気的耐久性
シングル	5,000万回以上	20万回以上
クロスバー	500万回以上	10万回以上

まとめ

以上、ミニチュアリレーの接点形状について、違いやその特徴を解説しました。

ミニチュアリレーの接点には形状に応じたメリット・デメリットが存在し、特性を理解して適切に使用することがとても重要です。

シングル接点で発生していた慢性的なトラブルもクロスバー接点に変えることで解消するといったケースも有りますので、それぞれのシーンに応じた使い分けを心掛けるようにして下さい。