滾子式單向離合器由（yóu）外圍、滾子、彈（dàn）簧和內圈組成，滾（gǔn）子數目通（tōng）常為6—8個。工作過程中，若（ruò）單向離合（hé）器的外圈相對於（yú）內圈沿逆時針方向轉動，那麽，滾子便在具有凸輪型線的開口槽中（zhōng）向大端移動並壓縮彈簧。這時（shí），單向離合器不會出現鎖止現象，而允許外（wài）圈（quān）轉動（dòng），也就是說，單向（xiàng）離合器在任何時候都允許其（qí）外圈相對於內圈作逆時針轉動。換一種說法，即允許其內圈相對於外圈（quān）作順（shùn）時（shí）針轉動。
但在工作過程中，若單向離合器的外圈試圖相對於內圈沿順時針方向轉動，那麽，滾子便在開口槽中向小端移（yí）動，楔（xiē）入內、外圈之間，將兩者鎖住，與此同時，還可以在兩者之間（jiān）傳遞扭矩。此刻，彈簧的作（zuò）用是改善滾子最初的楔（xiē）入動作，一旦滾子楔入開口槽的小端，則單向離合器出現鎖止（zhǐ），從而不允許其（qí）外（wài）圈相對於內（nèi）圈作順時針轉動，或內圈（quān）相對於外圈作逆時針轉動。
外圈與滾子的接觸麵製成凸輪型線表麵，並具有一定的楔入角。在現有結構（gòu）中，此角一般（bān）為6度—8度（dù）。考慮到機加工誤差及使（shǐ）用中磨（mó）損的影響，為在接觸區段保持不變的楔入角，常將開口槽的凸輪表麵型線加工成對數（shù）螺旋線。
滾子式單向離合器工作時，**接觸（chù）應力發生（shēng）在滾子與內、外圈的（de）接觸處。嚴格地講，由於滾子兩側的作用力相等，而且其與內圈（quān）凸麵的接觸麵積（jī）要小於與外圈凹麵的接觸麵積，所以，**接觸應力發（fā）生在滾子與內圈的接（jiē）觸表麵（miàn）上。這裏，最易發生的是表麵疲勞磨損，典型（xíng）的失效形式是點蝕剝落。製造單向離合器滾子及內、外圈的金屬材料，一般與滾動軸承材料相同。