Un pignon (sprocket) est une roue dentée qui s’engage dans les maillons ou rouleaux d’une chaîne pour transmettre une puissance de rotation sans glissement. Contrairement à un engrenage, qui s’engrène directement avec un autre engrenage, un pignon ne touche jamais directement un autre pignon — la chaîne assure toute la liaison. Et contrairement à une poulie, dont la jante lisse s’appuie sur la friction avec une courroie, les dents d’un pignon se verrouillent physiquement dans la chaîne, il n’y a donc pas de glissement sous charge.
La confusion à trois : engrenage, pignon, poulie
Ces trois composants se ressemblent — tous sont ronds, tournent et présentent une forme de relief en surface — mais ils transmettent la puissance de trois façons différentes :
- Engrenage — les dents s’engrènent directement avec celles d’un autre engrenage. La puissance passe de dent à dent, sans pièce intermédiaire.
- Pignon — les dents s’engagent dans les maillons d’une chaîne. La puissance passe par la chaîne, d’un pignon à l’autre, et les deux pignons ne se touchent jamais.
- Poulie — une jante lisse (sans dents) entraîne une courroie ou une corde par friction, pas par engagement positif.
Si vous regardez une roue dentée en essayant de déterminer ce dont il s’agit, le test est simple : touche-t-elle directement une autre roue dentée (engrenage) ou passe-t-elle le relais à une chaîne (pignon) ? Pour une analyse complète des différences entre pignons et engrenages en matière de couple, de forme de dent et d’agencement d’arbres, voir notre article associé sur pignon ou engrenage.
De quoi est fait un pignon
Tout pignon, quels que soient sa taille ou son application, se décrit par la même poignée de dimensions :
- Nombre de dents — le total sur la circonférence ; associé au nombre de dents du pignon conjugué, il fixe le rapport de vitesse et de couple de la transmission.
- Pas — la distance entre le centre d’une dent et le suivant, mesurée le long du cercle primitif. Il doit correspondre exactement au pas de la chaîne (détail complet dans notre article sur le pas d’un pignon).
- Diamètre primitif (P.D.) — le diamètre du cercle imaginaire passant par les centres des rouleaux de chaîne engagés.
- Diamètre extérieur (O.D.) — le diamètre mesuré sur les sommets des dents ; c’est celui que l’on vérifie par rapport au dégagement du carter ou de la fourche.
- Alésage et moyeu — le trou central qui se monte sur l’arbre et le bossage renforcé qui l’entoure et assure la tenue du montage.
Comment un pignon est construit
Les pignons sont généralement usinés en acier au carbone, acier allié, acier inoxydable ou plastique technique, selon la charge et l’environnement :
- Acier au carbone/allié — le standard industriel. Les dents sont couramment trempées par induction à environ 40–50 HRC, ce qui, dans les applications abrasives, peut multiplier la durée de vie par 2 à 3 par rapport à des dents non trempées.
- Acier inoxydable (série 18-8/300) — choisi pour sa résistance à la corrosion en service lavable, au contact alimentaire ou en extérieur.
- Aluminium — anodisé dur pour la dureté de surface, utilisé là où le poids compte plus que la résistance à l’usure à long terme — principalement les motos de course et les vélos haute performance.
- Nylon/plastique technique — usage léger, autolubrifiant, silencieux et insensible à la rouille, mais pas un substitut à l’acier sous charge réelle.
L’ébauche part d’un disque découpé, embouti ou forgé, est usinée en CNC pour l’alésage, la rainure de clavette et le profil de denture, puis — pour les pièces en acier — passe par un traitement thermique et une passe de finition (rectification, ébavurage, revêtement) avant le contrôle dimensionnel.
Types structurels courants
Les pignons ne sont pas universels. Quelques variantes structurelles reviennent sans cesse dans les catalogues :
- Simple / duplex / triplex — une, deux ou trois rangées de dents. Un pignon duplex supporte environ 70 % de charge de plus qu’un simple de même pas ; un triplex, environ 2,5 fois.
- Types de moyeu ANSI A/B/C/D — plaque plate sans moyeu (A), moyeu d’un côté (B), double moyeu symétrique (C) ou moyeu décalé inégal (D) — chacun arbitrant entre encombrement axial et résistance du montage.
- Mode de montage — alésage fini (pré-alésé et claveté, monté avec des vis de pression), alésage pilote (vous usinez vous-même l’alésage à la taille exacte de l’arbre) ou douille conique/QD (une douille conique fendue serre le pignon sur l’arbre et se retire avec des outils simples — utile là où les pignons sont changés souvent).
- Types spéciaux — pignons tendeurs (non entraînés ; ils guident seulement la chaîne et rattrapent le mou), pignons à dents « chasseuses » (nombre de dents impair, qui répartit le contact de la chaîne sur plus de dents pour une usure plus lente et plus régulière) et pignons à couronne segmentée (la couronne usée peut être remplacée par sections sans déposer tout le pignon de l’arbre).
Où l’on trouve des pignons
- Vélos et motos — un pignon avant (entraîné par les pédales ou le moteur) tire une chaîne qui fait tourner un pignon arrière relié à la roue.
- Machines industrielles — les systèmes de convoyeurs, lignes d’emballage et équipements d’assemblage utilisent des pignons pour entraîner des chaînes modulaires ou des bandes.
- Véhicules à chenilles — chars, bulldozers et pelleteuses utilisent de lourds pignons pour tirer les maillons de chenille continus, répartissant le poids du véhicule sur la chenille pour l’adhérence sur terrain accidenté.
- Systèmes de distribution — à l’intérieur des moteurs à combustion, de petits pignons maintiennent le vilebrequin et l’arbre à cames synchronisés.
Quand inspecter et remplacer un pignon
Une dent de pignon usée montre généralement un changement visible de profil — le sommet passe d’émoussé à pointu ou en crochet, au lieu de la forme lisse et arrondie d’origine. Ce changement de forme est le signal pour inspecter, pas un chiffre sur une jauge.
Un point de contrôle plus concret vient de l’état de la chaîne : lorsque l’allongement (étirement) de la chaîne atteint environ 1,5–3 %, c’est généralement le moment d’une inspection complète de la transmission — chaîne et pignons ensemble, pas seulement la chaîne. Monter une chaîne neuve sur des pignons usés est une fausse économie connue : cela peut réduire de 40 à 60 % la durée de vie de la chaîne neuve, car le profil de dent usé ne loge plus correctement les rouleaux de la chaîne neuve.
Où cela s’inscrit dans une transmission tout-terrain (synthèse originale, non tirée d’une étude précise) : aucune des sources de cet article ne traite spécifiquement des ATV, UTV ou applications tout-terrain — cette section applique la logique générale d’inspection d’usure ci-dessus à ce contexte. Les pignons d’entraînement tout-terrain fonctionnent dans un environnement qui accélère le schéma d’usure décrit : la saleté, les gravillons et les infiltrations d’eau abrasent les surfaces des dents plus vite qu’une application de convoyeur intérieur propre ne le ferait jamais, ce qui est l’une des raisons pour lesquelles les pignons de transmission finale de ces systèmes sont spécifiés en acier trempé plutôt qu’en alternatives plus légères, et pourquoi l’habitude d’« inspecter à chaque entretien de chaîne » compte davantage, et non moins, dans ce contexte.
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