[9]若要追溯汽車的來源，在西元 1769 年 Cugnot 發明的蒸汽牽引車
－＂Fardier＂即為一部三輪的前輪驅動車（Front Wheel Drive），以蒸汽的 推力來帶動前面的獨輪，這獨輪不單傳遞引擎的出力，同時也作轉向的用 途。
1885 年德國工程師卡爾．賓士(1844－l929)在曼海姆製成一部裝有 0.85 馬力汽油機的三輪車。德國另一位工程師戈特利布．戴姆勒(1834 一 l900)年也同時選出了一輛用 1.1 馬力汽油發動機作動力的四輪汽車，這便 是現代意義上的汽車，他們倆被公認為以內燃機為動力的現代汽車的發明 者，而1886 年 1 月 29 日也被公認為汽車的誕生日。
直到1948 年 10 月的法國巴黎汽車大展時，約有 150 萬參觀的群眾對 法國 Citroën 所推出的前輪驅動車 2CV 車型的反應是－驚愕、迷惑、難以 置信，甚至新聞界更譏笑它為可笑的，只有Swiss Weekly 的編輯 Mr. Robert Braunschweig 認為此新車型將有輝煌的未來。圖 1-1 為 Citroën 2CV 的全 視圖（按CV 為 Chevaux Vapeur 的縮寫，意思是馬力「horse power」，意 即它的引擎太小了以致於在法國只列為有 2 hp 可上稅的等級而已）。歷經 近60 年，千餘次的改型，仍維持初次公開的造型。
接著到 1959 年 10 月英國 Austin Morris 推出 Mini 的小車，如圖 1-2 所示，才令汽車的設計發生革命性的變化，此時汽車的設計已克服前輪傳 動、轉向上、懸吊上的癥結，也從那時開始，前輪驅動車如雨後春筍般的 蓬勃發展。直到 1978 年全世界的前輪驅動車產量約 870 萬輛,約佔全世界 各式車輛中總產量的 28%，其中西歐國家在此趨勢中佔領先之地位，每年 約產出500 萬輛以上的前驅動車，而法國國內汽車中約 94%是前驅動車，
美國則在1978 年後才大步邁進，致力於前驅動車之發展。
圖1-1 Citroën 2CV 圖1-2 Austin Morris Mini [9]那前輪驅動車跟傳統後輪驅動車比較起來有何優點呢？其優點有：
1.良好的牽引力 2.方向穩定性較高 3.乘車舒適性佳 4.利用空間寬敞 5.總重量較輕
6.車身外型較易變更
7.省油
但不可諱言的，它亦有缺點：
1. 上坡牽引力的問題 2. 迴轉半徑較大 3. 煞車平衡的問題
4. 需要動力輔助轉向系統（Power Steering）
5. 輪胎過度的磨耗 6. 維修保養費用較高
初期前輪驅動車的傳動軸均使用萬向接頭（Universal Joint）作為差速 器端接頭（Inboard Joint）與輪端接頭（Outboard Joint），可是此種萬向接 頭因有不等速的特性而發出聲響或振動，影響乘車的舒適性；還有滑動栓 槽的摩擦係數大使得轉向費力等缺點，造成傳動上的失敗。而等速萬向接 頭的發明，尤其是採用鐘型（Bell Type）等速萬向接頭後解決了前輪驅動 的困難。
萬向接頭又稱作卡登萬向接頭（Cardan Universal Joint）或虎克萬向 接頭（Hooke Universal Joint），是以發明者來命名，被發現在13 世紀建築
師 Villard Honnecourt 的手稿中便有此構想。之後在 16 世紀 Gerolamo Cardano（Cardan，義大利數學家，1501~1576）約在西元 1550 年運用萬 向接頭裝於船用羅盤；17 世紀 Robert Hooke（英國科學家，1635~1703）
改良卡登萬向接頭並用於日冕而聞名，如下圖 1-3 所示。由於此種萬向接 頭在轉速愈高時，所容許的作用角度則愈小，前輪驅動車或是後輪驅動獨 立懸吊車因其傳動軸短，且傳動軸輪胎端上下振幅很大，加上必須能夠允 許做軸向的伸縮，這已非為萬向接頭所能勝任了。
之後於西元 1903 年前便有雙萬向接頭（Double Cardan Universal Joint）之雛形作研究的專利文獻，但直到西元 1970 年代中期才有專利應用 於各種用途，而西元1920 年代末期到 1930 年代初期的美國與法國前輪驅 動車已將此接頭作為輪端接頭，但從那時起便發現在汽車或別的傳動系統 中，當接頭作用角度增加，使用此接頭就會有困難。如圖 1-4 所示，它容 許車輛有令人覺察而沒有感到不適的振動下，此類接頭其連續作用角度可 達13 度，但若作動角度大於 13 度便無法勝任。
圖1-3 改良卡登萬向接頭 圖1-4 Double Cardan Universal Joint
Joint）的專利，而此接頭亦是 Fenaille 與 Gregoire 將它安裝於法國的前輪 驅動車作為輪端接頭而命名。如圖 1-5 為典型牽引萬向接頭的設計，為一 種近似等速萬向接頭；圖1-6 顯示其基本的設計，由兩個叉軛（Fork Yoke）、 球槽連結器及舌型球槽連結器（Tongue & Groove Coupling）所組成。若 在大的作用角和承受很大的扭力負荷下稍微延續一段時間，則因接觸面互 相摩擦而產生高熱導致接頭失效。還有必須有中心支持軸承和封閉的設 計，以致於它在車輛傳動系統受到很大的限制，且不能夠用於獨立懸吊系 統，此接頭有構造簡單、堅固、可承受大扭力及傳遞大作用角度的特性。
圖1-5 牽引萬向接頭
圖1-6 牽引萬向接頭基本設計
[9]在西元1925年，來自紐約布魯克林區的Carl W. Weiss所設計的衛
斯萬向接頭獲得專利，它有兩種形式：固定型與滑動型。固定型衛斯萬向 接頭是第一種在商業用途上非常成功的等速萬向接頭，圖1-7是他申請專利 時所示的圖面。此接頭於1937年開始被採用於美國前輪驅動轎車的輪端接
頭，從那時起，曾被用於軍事和商業上的前輪傳動車輛及產業車輛的傳動 系統。雖然它在較大的作用角度下（約30度到40度）仍可傳達等速的功能，
但因需要軸的支撐裝置及油封組件，故與別種等速萬向接頭比較，製造成 本相對的高。又因需支撐裝置來保持中心，故不適合用於獨立懸吊系統。
在西元1920年代中期到西元1930年代中期，由福特汽車工程師Alfred Hans Rzeppa（1897-1965）發表一連串萬向接頭的研究著作，更於西元 1935 年 獲 得 專 利 ， 圖 1-8 、 1-9 、 1-10 為 Rzeppa 所 申 請 的 專 利 US001665280、US001916442及US002010899之圖形，此專利特別以他 為名以茲紀念。
此接頭形狀像一只鐘，故被命名為鐘型（Bell type），簡稱為BJ。它第 一次被用於汽車傳動用途是西元1936年早期的美國前輪驅動車作為傳動軸 的差速端和輪端接頭，接著又被全世界的前輪驅動車採用為輪端接頭，同 時它也被應用在產業機械、航空、輪機及工業傳動機構等用途上。
圖1-11為鐘型等速萬向接頭的典型設計，它是由一個外輪（Outer Race）、一個內輪（Inner Race）、六顆鋼珠（Balls）及一個保持器（Cage）
所構成；內輪（Inner Race）為凸狀的球面，上面有六條槽溝；外輪（Outer Race）內面為凹狀的球面，與內輪（Inner Race）相對應，共同夾住鋼珠
（Balls）；保持器（Cage）用來保持鋼珠（Balls）的位置，使兩軸共同接 點保持於對稱面上，以維持定轉速比。其動力傳動線為主動軸－內輪（Inner Race）－鋼珠（Balls）－外輪（Outer Race）－被動軸。目前大多數的前 輪驅動車均以此接頭做為輪端接頭，所設計的作動角度可到達46度，而它 是屬於固定型接頭。
圖1-8 Rzeppa Joint （1） 圖1-9 Rzeppa Joint （2）
圖1-11 鐘型等速萬向接頭
鐘型等速萬向接頭（Constant Velocity Universal Joint，簡稱C.V. Joint）
簡單敘述其等速原理。如圖1-12所示，輸入軸(ω1)與輸出軸(ω2)在動力傳 達點P的線速度相同，則得
（Vp）輸入軸＝（Vp）輸出軸 （1-1）
a1×ω1＝a2×ω2 （1-2）
要維持等角速度的條件
ω1＝ω2 （1-3）
將式（1-3）帶入式（1-2）可得
a1＝a2 （1-4）
圖 1-12 等速示意
之後到了西元 1960 年代初期由歐洲的 Faure 及美國的 Mazziotti 和 Sharp 提出一個叫做交叉槽式萬向接頭（Cross Groove Universal Joint）
並申請專利，最早被應用在西元1960 年代中期德國的後輪驅動獨立懸吊轎 車，此車採用它作為傳動軸之差速端與輪端接頭，而部份德國的前輪驅動 車也用它作為差速器接頭。圖1-13 為此種接頭典型之設計，是一種等速萬 向接頭，它與鐘型萬向接頭一樣，由外輪、內輪、保持器及六顆鋼珠所組 成；圖1-14 為當時所提出內輪及外輪交叉的球軌圖（US003105369）。此 接頭可在傳遞等速功能時亦作軸向位移，而且它的製造成本可說相當經 濟。但是它有一個限制，與其他滑動型接頭來比較，其行程過短；與鐘型 萬向接頭作動角可達46 度比較起來，其最大作動角約為 25 度，明顯不足。
但此種接頭在迴轉間隙部分有較優異的表現，對於停車抖動、啟動異音等 NVH 的表現較其他接頭佳。
圖1-13 交叉槽式萬向接頭 圖1-14 交叉槽式萬向接頭正視圖
輪端接頭發展到西元1975 年，由兩位德國人 Hans-Heinrich Welschof 及 Erich Aucktor 共同發表一篇鐘型輪端萬向接頭作動角可達 50 度的專利
（Undercut Free ， 簡 稱 UF ）， 圖 1-15 為 當 時 所 發 表 使 用 的 圖 形
（US003879960）。此種接頭與傳統的鐘型萬向接頭的差異在於作動角的不 同，而此設計差異在於外輪與內輪球軌是呈現兩段式，球軌包含圓形及直 線所結合，而傳統的鐘型接頭球軌只有圓形。此種設計的接頭對於底盤設 計者有著極大的福音，可以將底盤設計更加靈活化，增加車內及引擎室空 間的利用，唯此設計之接頭在重量上並無作降低的考量。
圖1-15 Undercut Free Joint
以上為簡單介紹汽車傳動軸的歷史演變，在歷經數次全球性的石油危 機衝擊下，已逼使世界上汽車製造廠家對於汽車研究開發與改進不遺餘 力，在電動車或其他替代能源未明確可以取代汽柴油之前，各汽車廠大量 生產的車型將會趨向省油的小轎車，且乘車舒適性亦不可忽略。接頭的設
計也將持續朝向壽命增長、噪音減少、增加作動角、能傳遞更大扭力及輕 量化等目標前進。