"略円柱状をなす本体部を備え、前記本体部の先端側には、頂部が球面状で基部が錘状をなすプローブ部と、当該プローブ部の周りで環状に隆起するショルダ部と、プローブ部の前記基部と前記ショルダ部の基部とによって形成される環状の凹部とが設けられ、前記ショルダ部の頂部の断面形状と前記凹部の底部の断面形状とが、いずれも鈍角かつ曲面形状となっていることを特徴とする回転ツール。前記ショルダ部の外周部分は、前記本体部の先端周縁を面取りしてなる面取部によって形成されていることを特徴とする請求項1記載の回転ツール。窒化珪素からなる裏当材上に金属材同士の当接部分を配置すると共に、請求項1又は2に記載の回転ツールの前記プローブ部を前記当接部分に押し込み、前記回転ツールを回転させることによって前記当接部分に連続接合部を形成することを特徴とする摩擦撹拌接合方法。円柱状の前記裏当材の周面上に前記当接部分を配置し、前記回転ツールの位置と前記裏当材の位置とを同期させながら前記当接部分に沿って移動させることにより、前記当接部分に前記連続接合部を形成することを特徴とする請求項3記載の摩擦撹拌接合方法。前記裏当材の前記周面の幅を前記本体部の直径に略一致させることを特徴とする請求項4記載の摩擦撹拌接合方法。窒化珪素からなる裏当材上に金属材同士の当接部分を配置すると共に、請求項1又は2に記載の回転ツールの前記プローブ部を前記当接部分に押し込み、前記回転ツールを回転させることによって前記当接部分に点接合部を形成することを特徴とする摩擦撹拌点接合方法。前記本体部の直径に略一致する直径を有する円柱状の前記裏当材の端部上に前記当接部分を配置し、前記当接部分に前記点接合部を形成することを特徴とする請求項6記載の摩擦撹拌点接合方法。ところで、上述のような従来の回転ツールでは、凹部の縁部に相当するショルダ部が本体部の先端面側に突出している。このため、接合時に過剰な応力がかかって回転ツールにクラックが発生し、金属材の継ぎ手に良好な接合部を形成することが困難となるおそれがある。また、クラックを発生させないように回転ツールの回転数や走査速度を低下させると、接合速度が低下し、接合の作業性が得られないという問題が生じる。本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、クラックの発生を抑制でき、摩擦撹拌接合の接合速度を十分に向上させることができる回転ツール、及びこれを用いた摩擦撹拌接合方法、摩擦撹拌点接合方法を提供することを目的とする。上記課題の解決のため、本発明に係る回転ツールは、略円柱状をなす本体部を備え、本体部の先端側には、頂部が球面状で基部が錘状をなすプローブ部と、当該プローブ部の周りで環状に隆起するショルダ部と、プローブ部の基部とショルダ部の基部とによって形成される環状の凹部とが設けられ、ショルダ部の頂部の断面形状と凹部の底部の断面形状とが、いずれも鈍角かつ曲面形状となっていることを特徴としている。この回転ツールでは、ショルダ部の頂部の断面形状が鈍角かつ曲面形状となっている。これにより、接合時にショルダ部に過剰な応力がかかることが防止され、回転ツールの回転数や走査速度を低下させることなくクラックの発生を抑制できる。また、この回転ツールでは、プローブ部の基部とショルダ部の基部とによって形成される環状の凹部がプローブ部の周りに形成され、この凹部の断面形状も鈍角かつ曲面形状となっている。これにより、接合時に凹部内で材料を十分な量でかつスムーズに塑性流動させることが可能となる。したがって、この回転ツールでは、摩擦撹拌接合の接合速度を十分に向上できる。また、ショルダ部の外周部分は、本体部の先端周縁を面取りしてなる面取部によって形成されていることが好ましい。この場合、接合時にショルダ部にかかる応力が一層緩和され、クラックの発生をより好適に抑制できる。また、本発明に係る摩擦撹拌接合方法は、窒化珪素からなる裏当材上に金属材同士の当接部分を配置すると共に、上記回転ツールのプローブ部を当接部分に押し込み、回転ツールを回転させることによって当接部分に連続接合部を形成することを特徴としている。この摩擦撹拌接合方法では、上述した回転ツールを用いることにより、回転ツールにクラックが生じることを抑制しつつ、十分な接合速度で摩擦撹拌接合を行うことができる。また、この摩擦撹拌接合方法では、窒化珪素からなる裏当材を用いている。この裏当材を用いることにより、回転ツールからの入熱が接合部から拡散しにくくなり、接合部の表面から裏面までの熱の分布が均一化されることで、安定な接合を実現できる。また、円柱状の裏当材の周面上に当接部分を配置し、回転ツールの位置と裏当材の位置とを同期させながら当接部分に沿って移動させることにより、当接部分に連続接合部を形成することが好ましい。この場合、簡単な構成で連続接合部の形成が可能となる。また、接合長の制約を受けないという長所もある。また、裏当材の周面の幅を本体部の直径に略一致させることが好ましい。この場合、裏当材の小型化を実現できる。また、本発明に係る摩擦撹拌点接合方法は、窒化珪素からなる裏当材上に金属材同士の当接部分を配置すると共に、上記回転ツールの前記プローブ部を当接部分に押し込み、回転ツールを回転させることによって当接部分に点接合部を形成することを特徴としている。この摩擦撹拌点接合方法では、上述した回転ツールを用いることにより、回転ツールにクラックが生じることを抑制しつつ、十分な接合速度で摩擦撹拌接合を行うことができる。また、この摩擦撹拌接合方法では、窒化珪素からなる裏当材を用いている。この裏当材を用いることにより、回転ツールからの入熱が接合部から拡散しにくくなり、接合部の表面から裏面までの熱の分布が均一化されることで、安定な接合を実現できる。また、本体部の直径に略一致する直径を有する円柱状の裏当材の端部上に当接部分を配置し、当接部分に点接合部を形成することが好ましい。この場合、簡単な構成で点接合部の形成が可能となる。また、接合姿勢に制約を受けないという長所もある。本発明によれば、クラックの発生を抑制でき、摩擦撹拌接合の接合速度を十分に向上させることができる。以下、図面を参照しながら、本発明に係る回転ツール、及びこれを用いた摩擦撹拌接合方法、摩擦撹拌点接合方法の好適な実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明に係る回転ツールの一実施形態を適用した摩擦撹拌接合装置の概略を示す図である。図1に示すように、摩擦撹拌接合装置1は、回転ツール11を用いることにより、金属材2,2同士の突き合わせ部分Pに沿って連続接合部3を形成する荷重制御方式の装置である。接合の対象である金属材2は、例えば鉄道車両構体に用いられる外板であり、ステンレス鋼冷間圧延鋼などの鉄鋼系材料、及びアルミ合金といった軽合金材料などが挙げられる。この摩擦撹拌接合装置1は、例えば回転ツール11を保持するツールホルダ不図示と、回転ツール11を中心軸周りに回転させる回転モータ4と、回転ツール11を突き合わせ部分Pに沿って移動させる移動モータ5と、回転ツール11を突き合わせ部分に対して押圧する押圧機構6と、各モータを制御するコントローラ7とを含んで構成されている。ツールホルダは、金属などの延性材料によって略円柱形状に形成されている。ツールホルダは、金属材2の法線方向に対し、接合方向と反対側に約3度傾けられている。ツールホルダの下端部には、回転ツール11の差込口が形成されており、この差込口に回転ツール11を差し込むことによって回転ツール11がツールホルダに保持されるようになっている。なお、図示しないが、ツールホルダの近傍には、回転ツール11に向けてシールドガスを供給するガス供給ノズルが配置されている。シールドガスとしては、例えばアルゴンなどの不活性ガスが用いられる。シールドガスの供給により、空気中の酸素及び窒素と接触することによる連続接合部3の粒界脆化を防止でき、より良好な接合が得られる。また、ツールホルダには、接合中に回転ツール11から伝わる熱を逃がすための冷却ホルダが取り付けられていることが好ましい。また、金属材2,2の下には、裏当材8が配置されている。裏当材8は、例えば窒化珪素によって金属材2よりも厚い板状に形成されている。裏当材8の熱伝導率は、例えば15W/mK以下であることが好ましく、さらに、900°Cにおける曲げ強度が500MPa以上の耐荷重性を有していることが好ましい。このような摩擦撹拌接合装置1を用いて接合を行う場合、まず、金属材2,2同士を裏当材8上で突き合わせた後、回転ツール11を突き合わせ部分Pの上方に配置し、回転ツール11のプローブ部14後述するを突き合わせ部分Pの一端に押し込む。そして、シールドガスを供給すると共に、回転ツール11を回転させながら突き合わせ部分Pの他端まで移動させる。これにより、プローブ部14と金属材2との間で発生する摩擦熱が突き合わせ部分Pに入熱し、摩擦熱による塑性流動によって突き合わせ部分Pに連続接合部3が形成される。次に、摩擦撹拌接合装置1に適用される回転ツール11について詳細に説明する。図2は、回転ツール11の側面図である。また、図3は、図2におけるIII-III線断面図である。なお、本実施形態では、接合対象の金属材2が例えば厚さ1.5mm程度のステンレス鋼である場合を想定して回転ツール11の寸法を例示する。図2に示すように、回転ツール11は、略円柱状をなす本体部12を備えている。本体部12は、裏当材8と同様に窒化珪素によって形成されている。また、本体部12の直径Dcは例えば15mm程度となっている。本体部12の先端側には、図2及び図3に示すように、ショルダ部13と、プローブ部14と、凹部15とが設けられている。ショルダ部13は、プローブ部14の周りで環状に隆起する部分である。ショルダ部13の頂部13aの断面形状は、鈍角かつ曲面形状となっており、その角度θ1は例えば91.9°、曲率半径R1は例えば1.0mmとなっている。ショルダ部13の基部13bの外周部分13cは、本体部12の先端周縁を面取りした面取部16によって形成されている。外周部分13cと本体部12の軸線に直交する面との角度θ0は、例えば69.4°となっている。また、ショルダ部13の基部13bの内周部分13dと本体部12の軸線に直交する面との角度θ2は、例えば18.7°となっている。さらに、外周部分13cを形成している面取部16は、ショルダ径Dを規定している。このショルダ径Dは、例えば12mm程度となっている。外周部分13cの裾から頂部13aに至るショルダ高さHsは、例えば4.0mmとなっている。プローブ部14は、頂部14aが球面状で基部14bが錘状をなし、本体部12の先端側の略中心部分に位置している。頂部14aの直径d1は例えば4.0mm、高さHsrは例えば0.384mm、曲率半径SRは例えば5.4mmとなっている。また、基部14bの直径プローブ径d2は例えば6.0mmとなっており、基部14bと本体部12の軸線に直交する面との角度θ3は、例えば48.1°となっている。頂部14aと基部14bとを含めたプローブ高さHは、例えば1.5mmとなっている。凹部15は、プローブ部14の基部14bとショルダ部13の基部14bとによって環状に形成されている。凹部15の底部15aの断面形状は、鈍角かつ曲面形状となっており、その角度θ4は例えば113.2°、曲率半径R2は例えば0.5mmとなっている。以上のような回転ツール11では、ショルダ部13の頂部13aの断面形状が鈍角かつ曲面形状となっている。これにより、ショルダ部の頂部が角部となっている場合に比べて、接合時にショルダ部13に過剰な応力がかかることが防止され、回転ツール11の回転数や走査速度を低下させることなくクラックの発生を抑制できる。また、この回転ツール11では、プローブ部14の基部14bとショルダ部13の基部13bとによって形成される環状の凹部15がプローブ部14の周りに形成され、この凹部15の断面形状も鈍角かつ曲面形状となっている。これにより、接合時に凹部15内で材料を十分な量でかつスムーズに塑性流動させることが可能となる。したがって、この回転ツール11を適用した摩擦撹拌接合装置1では、接合速度を十分に向上できる。また、ショルダ部13の外周部分13cは、本体部12の先端周縁を面取りしてなる面取部16によって形成されている。これにより、接合時にショルダ部13にかかる応力が一層緩和され、クラックの発生をより好適に抑制できる。さらに、上述した摩擦撹拌接合装置1による摩擦撹拌接合方法では、窒化珪素からなる裏当材8上に金属材2,2同士の突き合わせ部分Pを配置すると共に、回転ツール11のプローブ部14を突き合わせ部分Pに押し込み、回転ツール11を回転させることによって突き合わせ部分Pに連続接合部3を形成している。窒化珪素からなる裏当材8を用いることにより、回転ツール11からの入熱が連続接合部3から拡散しにくくなり、連続接合部3の表面から裏面までの熱の分布が均一化されることで、安定な接合を実現できる。図4は、摩擦撹拌接合装置1を用いて形成された連続接合部の一例を示す図であり、図4aは平面図、図4bは断面図である。この摩擦撹拌接合では、フリガードの式後述の式3参照から求まる入熱が約2100Wとなるように、回転ツール11の回転速度及びツール荷重を設定し、厚さ1.5mmのステンレス鋼同士の突き合わせ部分に連続溶接部を接合したものである。この摩擦撹拌接合では、回転ツール11にクラックが発生することはなく、接合速度3000mm/minを実現できた。回転ツール11のショルダ部、プローブ部14、凹部15の形状パラメータは、接合対象である金属材2の材質や板厚などに応じて、適宜設計変更できる。形状パラメータの設計にあたっては、まず、プローブ部14の頂部14aの直径d1と曲率半径SRを決定する。d1及びSRの値は、経験則によって決定され、金属材2の板厚tが数mm程度の範囲では、金属材2の材質にかかわらず、例えばd1=4.0、SR=5.4である。d1及びSRを決定した後、以下の式1を用いてHsrを求めるまた、金属材2の材質及び板厚により、以下の式2を用いてショルダ径Dを求める。式2において、DB及びtBには、公知の定数を代入する。例えば、ステンレス鋼であればDB=12.0、tB=1.5であり、冷間圧延鋼であればDB=12.0、tB=1.6であり、アルミ鋼であればDB=15.0、tB=5.0である。θ2は、10°以上30°以下の範囲で決定されることが好ましい。ショルダ径Dを求めた後、以下の式3を用いて回転ツール11による入熱量Qを求め、ツール設計の妥当性を確認する。式3は、フリガードの式と呼ばれる関係式であり、μは摩擦係数、Pは面圧ツール荷重/ツール断面積、Nは回転速度である。良好な接合継手を得るには、想定する接合条件範囲において、回転ツール11から金属材2に加わる熱量が接合に必要な熱量を上回る必要がある。プローブ部高さHは、金属材2の材料毎に異なるが、板厚t以下となるように定める。また、ショルダ径d2を決定する。ショルダ径d2は、経験則によって構築される以下の式4を用いて求められる。ショルダ径d2を求めた後、以下の式5を用いてθ3を求める。θ3は90°未満とすることが好ましい。次に、以下の式6を用いてθ0を求める。式6に含まれる本体部12の直径Dc及びショルダ高さHsは、摩擦撹拌接合装置の態様に応じて決定される。θ0は90°未満とすることが好ましい。最後に、以下の式7を用いてθ1を決定し、式8を用いてθ4を決定する。また、金属材2を載置する裏当材8についても種々の変形を適用できる。例えば上述した実施形態では、板状の裏当材8を用いているが、例えば図5に示すように、円柱状の裏当材18の周面上に金属材2,2の突き合わせ部分Pを配置し、回転ツール11の位置と裏当材18の位置とを同期させながら突き合わせ部分Pに沿って移動させることにより、連続接合部3を形成するようにしてもよい。さらに、例えば図6に示すように、円柱状の裏当材19の周面の幅を本体部12の直径Dcに略一致させてもよい。このような態様によっても、簡単な構成で連続接合部3を形成することができる。図5に示す例では、裏当材8にプローブ部14が当たること等による傷の発生が生じにくく、図6に示す例では、裏当材8の小型化が図られる。また、本発明は、連続接合部3の形成のみならず、図7に示すように、金属材2,2の重ね合わせ部分Fにおける点接合部20の形成にも適用可能である。この場合、図1に示したような板状の裏当材8を用いてもよいが、本体部12の直径Dcに略一致する直径を有する円柱状の裏当材21を用い、この裏当材21の長手方向の一端部上に金属材2,2の重ね合わせ部分Fを配置してもよい。"