滾（gǔn）子式單向離合器由外圍、滾子、彈簧和內圈組成，滾子數目通常為6—8個。工作（zuò）過（guò）程中，若單向離合器（qì）的外圈相對於（yú）內圈沿（yán）逆時針方向轉動（dòng），那麽，滾子便（biàn）在具有凸輪型線的開口槽中向（xiàng）大端移動（dòng）並壓縮彈簧。這時，單向離合器不（bú）會出現（xiàn）鎖止現象，而允許外圈轉動，也就是（shì）說，單向離合器在任何時候（hòu）都允許（xǔ）其外圈相對於內圈作逆時針轉動。換一種（zhǒng）說法，即允許其內圈相對於外圈作順時針轉（zhuǎn）動。
但在（zài）工作過（guò）程（chéng）中，若單向離合器的外圈試圖相對（duì）於（yú）內圈沿順時針方向轉動（dòng），那麽，滾子便在開口槽中向小端移動，楔入內、外圈之間（jiān），將兩者鎖住，與此（cǐ）同時，還（hái）可以在兩者（zhě）之間傳遞扭矩。此刻，彈簧的作用是改善滾子最初的楔入動作，一旦滾子楔入開（kāi）口槽的小端，則單向離合器出現鎖止，從而不允許其外圈相對於內圈作（zuò）順時針轉動，或內圈相對於外（wài）圈作逆時針轉動。
外圈與滾（gǔn）子的接觸（chù）麵製成凸輪型線表麵，並（bìng）具有一定的楔入（rù）角。在（zài）現有結構中，此（cǐ）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（xiǎng），為在接觸區段保持不變的（de）楔入角（jiǎo），常將開口槽（cáo）的凸輪表麵型線加工成對數螺旋線。
滾子式單向離合（hé）器工作（zuò）時，**接觸應力發生在滾（gǔn）子與（yǔ）內、外（wài）圈的接觸（chù）處。嚴格地講，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（jī）要小於與外圈凹（āo）麵的接觸麵積，所（suǒ）以，**接觸應力發生在滾子與內圈的接觸表麵上。這裏，最易發生（shēng）的是表麵疲勞磨損，典型的失效（xiào）形式是點蝕（shí）剝落（luò）。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（cái）料相同（tóng）。