Mato-hammaspyöräkäyttöinen vinssi käyttää vääntömomentin luomiseen erikoistyyppistä kierukkavaihteistoa, jota kutsutaan kierukkavaihteeksi. Kierukkavaihde on kytketty rumpuun, joka pyörii hammaspyörän pyöriessä. Näitä vinssejä on saatavana käsikäyttöisillä ja moottorivaihtoehdoilla. Kierukkavaihteen suunnittelun vuoksi sillä on suurempi välityssuhde kuin muilla vastaavan kokoisilla vinsseillä.
Mato-hammaspyörästöt käyttävät matoa ja kiekon muotoista tasaista hammaspyörää. Mato on pitkä, lieriömäinen hammaspyörä, jolla voi olla yksi hammas tai useita hampaita, jotka kiertyvät maton ympäri kulmassa. Tämä luo ruuvin ulkonäön. Mato leikkaa tasaisen hammaspyörän kulmassa, joka sallii maton hampaiden löystyä löysästi hammaspyörän hampaiden kanssa. Leikkaavien hampaiden kulmasta riippuen sarja voi olla itselukittuva, mikä tarkoittaa, että mato voi kääntää hammaspyörää, mutta kitka ei salli hammaspyörän kääntää matoa.
Kierukkavaihteen suuri välityssuhde saa tämän mallin suorittamaan tehtävänsä nopeammin kuin muut mallit. Vaikka perinteisellä kierukkavaihteella on 10: 1 tai pienempi välityssuhde, kierukkavaihteet nostavat tämän suhteen 500: 1. Tämä vastaa nopeampaa liikettä, koska jokainen maton kierros kääntää hammaspyörää 500 kertaa verrattuna 10 kierrokseen, jonka perinteiset kierukkavaihteet tuottavat.
Vaikka kierukkavaihteen suuri suhde saa sen toimimaan nopeammin kuin muut vaihteistot, kompromissi on tehokkuus. Mato-hammaspyörästön muotoilu jättää suuren määrän leikkiä tai liukumista kahden vaihteen hampaiden väliin. Joissakin tapauksissa kierukkavaihteella on alle 50% hyötysuhde. Tästä haitoista huolimatta kierukkavaihdesarja on parempi sovelluksissa, joissa vaaditaan itselukittuva, nopea toiminta.
Yleinen kierukkavaihteen käyttökohde on venetraileri. Kierukkavaihteinen vinssi asennetaan yleensä perävaunun etuosaan ja rumpu on ladattu köydellä tai punotulla metallikaapelilla. Vene on kytketty vintturikaapeliin, ja sitten kuljettaja pyörii kahvaa tai aktivoi matoon kytketyn sähkömoottorin. Kun mato alkaa kääntyä, sen hampaat yhdistyvät vaihteeseen, kääntäen rumpua ja vetämällä veneen perävaunuun. Samanlaisia järjestelyjä käytetään lava-autojen vetolaitteisiin ja hinausautoihin.