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本发明涉及一种电动自行车机械变速式电机用飞轮,包括外圈、内圈、滚珠和千斤片,所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮,其特征是:所述中间固定圈上设有矩形凹槽,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构,所述双向千斤控制机构包括千金片、复位弹簧和滚针,所述千斤片后端面设有圆弧凸起,所述圆弧凸起与内矩形凹槽槽壁上的圆弧凹槽匹配,所述千斤片外圆周凹槽中设有卡簧钢丝,所述千斤片下表面依次设有复位弹簧和滚针。有益效果:本发明构成双向千斤控制机构,形成正反两个方向运动的二选一,避免千金片同时勾住内、外圈棘轮齿,导致减速机构卡死。