主電動機の電機子が中空になっており、その中にねじり棒が貫通しております。国鉄 MT-54の場合、中空軸内径が約7cm、ねじり棒外径が約4cmです。
主電動機の両側にたわみ板があり、主電動機と歯車間のずれを吸収する構造です。
主電動機は台車に固定されています。
歯車箱は一方は大歯車により位置決めされ、片方は、吊り装置により台車から吊られています。吊り装置はある程度の衝撃を吸収できるようにゴムブッシュ等を介しています。
たわみ板により車輪からの衝撃が吸収されて主電動機につたわるため、高速・高出力が可能となります。
衝撃が少なくなることからフラッシュオーバーに対する対策にもなります。
たわみ板の軸方向の長さは短いため、特に整流子により電機子の長さが制約を受ける、直流電動機の電機子長を稼ぎ高出力を得るためには有効な方法でした。
例えば狭軌(1067㎜)の場合、歯車箱の幅を引くと主電動機の長さは最大60cmほどであり、国鉄 MT-54の場合、出力に寄与する電機子の長さは16.5cmです。
整流子（軸方向長さ約10cm）及びコイルエンドによりかなりの制約を受け、継手長が短いことは非常に有利となります。
一方、鉄道用においては、誘導電動機が主流となりの主電動機の直流電動機の製造がされなくなっている現在では、中空軸により電機子側の軸受径が中実式より太くなり、DN値が大きくなり軸受けには不利となることから高回転に向かない点があります。

模式図

中空軸平行カルダン方式を使用した直流電動機と駆動装置の模式図を以下に示します。
左から、歯車・たわみ板継手・整流子・電機子鉄心・たわみ板継手
電機子を貫通している緑の長い軸がねじり棒です。