滾子式單向離合器由（yóu）外圍（wéi）、滾子、彈簧和內圈組成，滾子數目通常為6—8個。工作過程中，若單向離合器的外圈相對於（yú）內圈沿（yán）逆時針方向（xiàng）轉動，那麽，滾子便在具有凸輪型線（xiàn）的（de）開口槽中向大端移（yí）動（dòng）並壓縮（suō）彈簧。這時，單向離合器不會出現鎖止現（xiàn）象，而允許外圈轉動，也就是說，單向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（zhuǎn）動。換一種說法，即允許其內圈相對於外圈作順時針轉動。
但在工作過程中，若單向（xiàng）離合器的外（wài）圈試圖相（xiàng）對於（yú）內圈沿順時針方向（xiàng）轉動，那麽，滾子便在開口槽中向（xiàng）小端移動，楔入內、外圈之（zhī）間，將兩（liǎng）者鎖住，與此同時，還可以在（zài）兩（liǎng）者之間（jiān）傳遞扭矩。此刻，彈簧的作用是改善滾子（zǐ）最初的楔入動作，一旦滾子楔入開（kāi）口（kǒu）槽的小端，則單向離合器出現鎖止，從而不允許其外圈相對於（yú）內圈作（zuò）順時針轉動，或（huò）內圈相對於外圈作逆時（shí）針轉動。
外圈與（yǔ）滾子的（de）接觸麵製成凸輪型線表（biǎo）麵，並具有一定的（de）楔入角（jiǎo）。在現有結構中，此角一般為6度—8度。考慮到機加工誤差及使用中磨損的影響，為在接觸區段保（bǎo）持不變的楔入角，常將開口槽的凸輪表麵型線加工成（chéng）對數螺旋線。
滾子式單向離（lí）合器工作時，**接觸應力發生在滾子與內、外圈的接觸處。嚴格（gé）地講，由於滾子兩側的作用力相等，而且其與（yǔ）內圈凸麵的接觸麵積要小於與外圈凹麵（miàn）的（de）接觸麵積，所以，**接觸應力發生在滾（gǔn）子與內圈（quān）的接觸（chù）表麵上。這裏，最易發生的是表麵疲勞磨（mó）損，典型的失（shī）效形式（shì）是點蝕剝落。製（zhì）造單向離合器滾子及內、外圈（quān）的金屬材料，一（yī）般與滾動軸承材料相同。