カルダン駆動方式
軸距が短いボギー台車用の開発は1920年代にアメリカ合衆国で行われ、ウォームギヤと自在継ぎ手との組み合わせに改良されたものが、路面電車車両での試用が行われた後、1930年代中期に本格的な製造がはじめられたPCCカーの駆動方式に採用された。
アメリカでのばね上装架電動機用駆動装置の開発においては、並行してWNドライブの開発も進められた。直角カルダン駆動と同じく、路面電車で試用された後、1941年にシカゴ北海岸線のエレクトロ・ライナー型高速急行電車に採用され、第二次世界大戦後、ニューヨーク市地下鉄などでの本格的な採用が行われるようになった。
また同時期にスイスのブラウン・ボベリ(BBC)社がBBCディスクドライブとして撓み板による継手を用いた駆動装置を開発している。
ヨーロッパではイタリアのETR200型特急電車に採用されたのが長距離高速電車に採用された最初の例である。
路面電車では同じく1953年の東京都交通局5500形電車(WNドライブおよび直角カルダン搭載)が最初となった。また5500形と同年に大阪市交通局3000形も直角カルダン駆動車として落成した。
日本におけるカルダン駆動の元年となった1953年に同方式を本格採用した鉄道車両は、上記の5社5形式のみであったが、翌1954年以降に大手私鉄を中心に急速に一般化、一般電車への採用が遅れていた国鉄も1957年のモハ90系電車(のちの101系)でカルダン駆動方式に移行している。1960年代以降は、日本国内向けに新製されるほとんどの電車がカルダン駆動方式を用いるようになり、21世紀初頭の現在では吊り掛け駆動方式をほぼ駆逐している。移行の詳しい経緯は吊り掛け駆動方式の項目を参照。
近年の傾向として、VVVFインバータ制御と誘導電動機の組み合わせの普及の結果主電動機の小型化並びに高出力化・高回転化が推進されたことから、中実軸の電動機を用いるWN式、TD継手式のいずれか(事業者によっては両者を併用)が主流となりつつある。
なお、電気機関車においては日本ではカルダン駆動は欠点が多いとされ、普及していない。
中空軸平行カルダンの撓み板継手を2個組み合わせ小型化した形態の「TD (Twin Disc) 継手」を中実軸の電動機と歯車との間に設けたもの。東洋電機製造が開発・製造。WN駆動方式に比べ構造が簡単で、騒音も少なく保守性も高いことから、西日本を除くJR各社や、従来中空軸平行カルダンを採用していた鉄道事業者を中心に普及している。また、近年では耐久性が向上したことから、静粛性を重視されるグリーン車など、新幹線への採用例も出てきている。
カルダン駆動方式を採用した電車では、主電動機の重量が全て台車の軸ばねを介して輪軸に掛かっているため、主電動機の重量の大半が輪軸に直接に掛かる吊り掛け駆動方式と比べて、軸ばね下の重量であるばね下重量が小さい。これにより、線路のうねり(ピッチング)やねじれ(ローリング)といった変化に対する車輪の追従性が高く、より安定した走行性能が得られる。レールの継ぎ目を通過する際などに発生する衝撃に対しても、衝撃を直接受ける重量が小さいことから騒音や乗り心地も改善される。主電動機が衝撃や振動を直接受けないことから、これらに対する主電動機の耐性を低く設計して小型化したり、同等の大きさでより動力性能の高い主電動機を利用できる。また、吊り掛け駆動方式のように輪軸からの衝撃・動揺が直接減速歯車に伝わって歯車の割れ・欠けが生じることもなく、損耗部分が少ない。減速歯車も小さいため、軽量化でき、給脂量も少なく済む。
主電動機を軸ばね上の構造に固定するためには、位置が変わらない主電動機軸と、絶えず揺動して位置が変わる輪軸との相対位置を吸収する仕組みが必要があり、このための機構が各種の自在継ぎ手であり、カルダンジョイントもその1つである。